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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Influência das temperaturas de recozimento contínuo na microestrutura e nas propriedades mecânicas de aço bifásico galvanizado da classe de resistência de 980 MPa
Authors: Edney Amaral Moraes
First Advisor: Dagoberto Brandao Santos
First Referee: Vicente Tadeu Lopes Buono
Second Referee: Roberta de Oliveira Rocha
Abstract: Aços bifásicos ou dual phase constituem uma família de aços de alta resistência caracterizados pela microestrutura composta por um segundo constituinte duro, geralmente martensita, dispersa na matriz ferrítica. Os aços bifásicos são fortemente dependentes da microestrutura para atender às necessidades na sua aplicação, e fundamentalmente as propriedades mecânicas requeridas. Além dos parâmetros associados à laminação a quente e laminação a frio, em conjunto com a composição química, o processo de recozimento contínuo intercrítico afeta diretamente a formação microestrutural e por consequência as propriedades mecânicas. Nesse trabalho foi avaliado, via simulador termomecânico Gleeble, o efeito da variação de dois parâmetros de recozimento intercrítico na microestrutura e propriedades mecânicas de um aço bifásico da classe de 980 MPa (DP980), a saber: temperatura de encharque (TE) e temperatura de fim de resfriamento lento (TRL). Foram avaliadas cinco temperaturas de encharque, 720°C, 750°C, 780°C, 810°C, e 840°C, fixando a temperatura de fim de resfriamento lento em 670°C. Posteriormente, para a temperatura de encharque de 780°C foram testadas cinco temperaturas de fim de resfriamento lento, 610°C, 640°C, 670°C, 700°C e 730°C. Com o objetivo de avaliar a evolução da microestrutura durante as etapas de aquecimento, encharque e resfriamento lento foram realizados ensaios interrompidos, mediante o emprego de altas taxas de resfriamento dos corpos de prova. As temperaturas testadas na região de aquecimento foram de 500°C, 600°C, 620°C, 640°C, 660°C, 680°C e 700°C. Para as temperaturas de encharque de 750°C, 780°C e 810°C os ensaios foram interrompidos no início e no fim do encharque para avaliação microestrutural. Análises via microscopia óptica e eletrônica de varredura (MEV) revelaram que a primeira variação microestrutural na região de aquecimento foi a esferoidização de carbonetos e, posteriormente, a recristalização da ferrita, que se iniciou aproximadamente na temperatura de 660°C. Na temperatura de 720°C toda a ferrita já se encontrava recristalizada e os primeiros núcleos da austenita foram observados nos contornos de grãos ferríticos. Na região de encharque foi observado que quanto maior o tempo e a temperatura, maior a fração de austenita formada. Observou-se aumento do limite de escoamento e limite de resistência com o aumento da temperatura de encharque. O alongamento total, alongamento uniforme e expoente de encruamento apresentaram tendência de queda com o aumento da temperatura de encharque. O aumento da resistência mecânica e redução da ductilidade foram devidos ao aumento da fração do segundo constituinte (considerando a soma de bainita, martensita e MA), variando de 14% a 54% para as temperaturas de encharque de 720°C e 840°C, respectivamente. As diferentes temperaturas de fim de resfriamento lento não apresentaram grande influência na microestrutura e nas propriedades mecânicas, fixando a TE em 780°C. A microestrutura obtida é composta basicamente por ferrita, bainita, martensita e constituinte MA, assim como nos demais testes. Em todas as temperaturas testadas de fim de resfriamento lento o limite de resistência ficou acima de 980 MPa e a fração volumétrica da segunda fase foi em média 44%.
Abstract: Dual phase steels constitutes a family of high strength steels characterized by comprising a hard second phase, generally martensite dispersed in a ferrite matrix. Dual phase steels are strongly dependent on the microstructure obtained to meet the needs in its application and ultimately the required mechanical properties. Besides the parameters associated with hot rolling and cold rolling, together with the chemical composition, the process of continuous intercritical annealing directly affects the microstructure formation and consequently the mechanical properties. In this study, was evaluated via Gleeble thermo-mechanical simulator, the effect of varying two parameters intercritical annealing on the microstructure and mechanical properties of a dual phase steel of 980 MPa class (DP980) as follows: soaking temperature and slow cooling temperature. Five soaking temperatures, 720°C, 750°C, 780°C, 810°C and 840°C were evaluated by setting the slow cooling temperature at 670°C. Subsequently, using soaking temperature of 780°C five slow cooling temperatures, 610°C, 640°C, 670°C, 700°C and 730°C were tested. Aiming to evaluate the microstructural evolution during the stages of heating, soaking and slow cooling, interrupted tests were performed by the use of high cooling rates of the specimens. The temperatures tested were in the region of heating 500°C, 600°C, 620°C, 640°C, 660°C, 680°C and 700°C. For soaking temperatures of 750°C, 780°C and 810°C, the tests were stopped at the beginning and at the end of the soaking for microstructural evaluation. Analyzes by optical and scanning electron microscopy (SEM) revealed that the first microstructural variation in the region of heating was the spheroidization of carbides and later recrystallization of ferrite, which began approximately at the temperature of 660°C. At the temperature of 720°C throughout the ferrite was already recrystallized and the first nucleus of the austenite were observed on the boundaries of ferritic grains. Was observed increase in yield strength and tensile strength with increasing soaking temperature. The total elongation, uniform elongation and strain hardening exponent tended to decrease with increasing soaking temperature. The increased mechanical resistance and reduced ductility were due to the increased fraction of the constituents of the second phase (bainite, martensite and MA), ranging from 14% to 54% for soaking temperatures of 720°C and 840°C, respectively. The various slow cooling temperatures showed no great influence on the microstructure and mechanical properties, fixing the soaking temperature at 780°C. The microstructure obtained is basically composed of ferrite, bainite, martensite and MA constituent, as in other tests. At all slow cooling temperatures tested the tensile strength was over 980 MPa and the volume fraction of the second phase was 44% on average.
Subject: Engenharia metalúrgica
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9ZRGQZ
Issue Date: 5-Dec-2014
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