Recozimento e encruamento de aço alta resistência e baixa liga com Nióbio (ARBL)

1. Amostras Amostra (HV) LR(MPa) LE(MPa) %Alongamento Orig 251 Lo=50 Rz 8h 466 385 31,82 RZ 1h 153 10% 512 497 14,86 RZ 8h 137 20% 589 574 6,54 10% 166 30% 632 614 4,68 40% 20% 183 675 654 3,74 50% 728 712 3,9 30% 205 60% 769 749 3,06 40% 211 70% 811 796 2,92 50% 227 60% 233 70% 239 Thais Cristina Ramos Paiva (1); Luis Fernando Maffeis Martins (2); Francisco Ambrozio filho (3) (1) thaiscrp@hotmail.com (2) l.martins@mangels.com.br (3) franambr@fei.edu.br www.mangels.com.br Setor de Pesquisa & Desenvolvimento Divisão Aços www.fei.edu.br Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais Recozimento e encruamento de aço alta resistência e baixa liga com Nióbio (ARBL) Objetivo Recozer uma aço ARBL, deformar por laminação com diferentes graus de encruamento e determinar as propriedades mecânicas. 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. Materiais e Métodos 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 Ni 0,083 1,002 0,014 0,005 0,061 0,011 0,009 Cr Mo Sn Al N Nb V 0,015 0,004 0,013 0,032 0,0047 0,036 0,004 e restante Fe Ensaios de tração 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. 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. Resultados e discussão Microestruturas Durezas Vickers Encruada 30%, objetiva 20X Recozida 8h, objetiva 20X Encruada 50%,,objetiva 20X Encruada 70%, objetiva 20X Conclusões 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)- 466 Alongamento-A (%)- 32 Os maiores valores de propriedades mecânicas para a liga encruada a 70% de redução de espessura foram: Limite de escoamento-LE (MPa)- 796 Limite de resistência-LR (MPa)- 811, Alongamento-A (%)- 4,5 Agradecimentos À empresa Mangels, Divisão Aços e ao Centro Universitário da FEI por todo o apoio oferecido (1) Unifei; (2) Mangels; (3) Unifei