Influência dos parâmetros de tratamentos térmicos na microestrutura e no comportamento mecânico de aços ferramenta para trabalho a quente
Data
2019-05-29
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Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
Aços ferramenta para trabalho a quente são aqueles utilizados em ferramentais que trabalham a elevadas temperaturas, chegando a ultrapassar 500°C em operação. Esses aços são aplicados principalmente na confecção de matrizes de forjamento, extrusão e fundição sob pressão e devem apresentar características tais como, alta tenacidade, resistência ao revenido, resistência mecânica a temperaturas elevadas, alta condutibilidade térmica, dentre outras. Dessa forma, o tratamento térmico é a etapa que define as propriedades mecânicas finais desses materiais, sendo considerado o passo mais crítico do processo de construção de ferramentais, apesar de compreender apenas 5% de seu custo total. Neste contexto, O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento mecânico e a microestrutura de três distintos aços ferramenta para trabalho a quente, AISI H13, AISI H11 e DIN 1.2367, submetidos a diferentes parâmetros de tratamento térmico. A avaliação foi realizada mediante o uso das técnicas de microscopia óptica e de varredura, difração de raios X, bem como por meio de ensaios mecânicos de dureza, impacto e tração. Os resultados mostraram que o aumento da temperatura de austenitização na têmpera promoveu um aumento de dureza dos materiais, em função do aumento da fração volumétrica da martensita formada. Observou-se, ainda, a evolução microestrutural com a formação de agulhas de martensita mais nítidas e a formação de um maior
tamanho de grão austenítico, à medida que a temperatura de austenitização aumentou. Foi verificado o fenômeno de endurecimento secundário nos três aços ferramenta durante a etapa de revenimento, às temperaturas de 500°C para os aços AISI H13 e DIN 1.2367 e a 525°C para o aço AISI H11. Nos ensaios de impacto tipo Charpy, a presença de inclusões não metálicas e o maior teor de silício, levaram a um menor nível de energia absorvida do aço AISI H13 quando comparado aos aços AISI H11 e DIN 1.2367. Em termos de resistência à tração, para os três aços, foi observado o aumento do limite de resistência à tração e, de forma geral, do limite de escoamento, com o aumento da temperatura de austenitização, além de constatado o efeito deletério do maior teor de fósforo no aço DIN 1.2367.
Descrição
Palavras-chave
Aço - Propriedades mecânicas, Aço para ferramentas, Aço - Tratamento térmico