Recozimento e encruamento de aço alta resistência e baixa liga com Nióbio (ARBL)
Materiais e Métodos
Conclusões
AgradecimentosÀ empresa Mangels, Divisão Aços e ao Centro Universitário da FEI por todo o apoio oferecido
Objetivo
Recozer uma aço ARBL, deformar por laminação com diferentes graus de encruamento e determinar as propriedades mecânicas.
Inicialmente amostras encruadas ( 56% de deformação a frio) (Orig) do aço ARBL com 2,20 mm de espessura e 22,5 HRC foram recozidas em forno tubular, a 650°C por 1 (uma) (RZ1h) e 8 (oito) horas (RZ8h). Amostras recozidas por oito (8) horas foram encruadas por laminação à temperatura ambiente com 10% de redução em cada passe de laminação até deformação total de 70%. Microscopias óticas de secções longitunais a direção de laminação para amostras recozida e encruadas, ataque:nital.Determinação de propriedades mecânicas: dureza, limite de escoamento, limite de resistência e alongamento. A medição de dureza foi realizada em Vickers na superfície da amostra com carga de 50 kgf. Os corpos de prova para ensaio de tração foram usinados segundo a norma ASTM A370 e ensaiados segundo ASTM E8. Ensaio de tração foi realizado numa máquina MTS comvelocidade de ensaio é 0,8mm/min até o limite de escoamento e 4,5mm/min até o limite de resistência e extensometro colocado no centro do corpo de prova para medir o alongamento durante o ensaio, tem comprimento inicial de 50mm.
Resultados e discussão
www.mangels.com.br
Setor de Pesquisa & DesenvolvimentoDivisão Aços
www.fei.edu.br
Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Thais Cristina Ramos Paiva (1); Luis Fernando Maffeis Martins (2); Francisco Ambrozio filho (3)
(1) [email protected](2) [email protected](3) [email protected]
Aço alta resistência baixa liga ligado com nióbio de especificação NBR 6656 LNE-38 MOD, cuja análise química (% em amssa) é:
C Mn P S Si Cu Ni0,083 1,002 0,014 0,005 0,061 0,011 0,009Cr Mo Sn Al N Nb V0,015 0,004 0,013 0,032 0,0047 0,036 0,004 e restante Fe
Durezas Vickers
Amostra (HV)Orig 251
RZ 1h 153RZ 8h 13710% 16620% 18330% 20540% 21150% 22760% 23370% 239
Dureza(HV) x Encruamento
100
125
150
175
200
225
250
275
Encruamento
Du
reza
(50
HV
)
RZ 8h
RZ 1h
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
Orig
O recozimento de 1 h já reduziu bastante a dureza do material original, mostrando que a recristalização já deve ter praticamente ocorrida após este tempo. Após 8 horas de recozimento a dureza é ainda menor, provavelmente devido ao crescimento de grão.
O encruamento do material resulta em endurecimento do aço.
A dureza da amostra original tem dureza de 251 HV e encruamento de 56%, enquanto a amostra encruada 70% tem dureza de 239 HV. Estas diferenças ocorreram porque as laminações foram realizadas em condições diferentes.
Amostras
LR(MPa)
LE(MPa)
%Alongamento
Lo=50
Rz 8h 466 385 31,82
10% 512 497 14,86
20% 589 574 6,54
30% 632 614 4,68
40% 675 654 3,74
50% 728 712 3,9
60% 769 749 3,06
70% 811 796 2,92
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 50 100
Porcentagem de encruamento
Mp
a0
5
10
15
20
25
30
35
Po
rcen
tag
em d
e al
on
gam
ento
Limite deresistência
Limite deescoamentoAlongamento
Ensaios de tração
Considerando a equação = K.n, a variação de LE () para encruamento e deformação (), os valores de K e n da regressão linear para esta equação são 1,15 e 0,31 respectivamente, com coeficiente R2 de correlação de 0,99.
A norma NBR 6656 LNE-38 MOD: Limite de escoamento-LE (MPa)- de 380 a 540, Limite de resistência-LR (MPa)- de 460 a 620, Alongamento mínimo-A (%)- 19. Os valores para as condições de recozimento e até com 10% de encruamento estão próximos destes limites. Microestruturas
Recozida 8h, objetiva 20X Encruada 30%, objetiva 20X
Encruada 50%,,objetiva 20X Encruada 70%, objetiva 20X
O recozimento realizado a 650°C praticamente se completa após uma hora (153HV), mas a dureza descesceu para oito horas (137HV)Os menores valores de propriedades mecânicas para a liga recozida foram: Limite de escoamento-LE (MPa)- 385, Limite de resistência-LR (MPa)- 466Alongamento-A (%)- 32Os maiores valores de propriedades mecânicas para a liga encruada a 70% de redução de espessura foram: Limite de escoamento-LE (MPa)- 796Limite de resistência-LR (MPa)- 811, Alongamento-A (%)- 4,5
(1) Unifei; (2) Mangels; (3) Unifei