Influência dos teores de carbono e manganês no grau de bandeamento microestrutural e na resistência a HIC de chapas de aço ASTM-A516 grau 70 normalizadas
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Autor(es)
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Gláucio Bôrtoli da Cruz Rabelo
Ricardo Miranda Alé
Roberta de Oliveira Rocha
José Antonio de Oliveira torres
Ricardo Miranda Alé
Roberta de Oliveira Rocha
José Antonio de Oliveira torres
Resumo
No presente trabalho avaliou-se a influência dos teores de C e Mn no grau de bandeamento microestrutural e na resistência a HIC de chapas de aço ASTM-A516 grau 70. Para isso foram produzidas três corridas em escala piloto variando-se os teores desses elementos. Os lingotes obtidos foram laminados a quente e tratados termicamente através do processo de normalização. Realizou-se caracterização dos aços compreendendo análises de limpidez, fração volumétrica dos constituintes, tamanho de grão ferrítico, grau de bandeamento microestrutural e susceptibilidade a HIC e ensaios mecânicos de tração e impacto. Verificou-se que o carbono foi mais efetivo sobre o bandeamento do que o Mn e ainda que o grau de bandeamento aumentou segundo a relação de teores C/Mn. Os aços com os maiores teores de manganês exibiram menores tamanhos de grão ferrítico, devido às menores temperaturas de transformação AR3, permitindo a obtenção de melhores resultados de tenacidade ao impacto. As trincas observadas após ensaio de susceptibilidade a HIC ocorreram na região do centro da espessura das chapas, região de maior quantidade de armadilhas aprisionadoras de hidrogênio. Essas trincas nuclearam-se e propagaram-se entre regiões de microestruturas típicas de baixa temperatura de transformação, contendo martensita e/ou constituintes MA. A resistência a HIC diminuiu com a redução do grau de bandeamento. A diminuição da resistência a HIC foi mais influenciada pelo tipo de constituinte microestrutural presente do que por sua distribuição, enquanto que a redução do grau de bandeamento foi atribuída principalmente à redução do teor de C.
Abstract
The present study evaluated the influence of the C and Mn content on the microstructural banding degree and on the HIC resistance on ASTM-A516-70 steel plate. Three heats were produced in pilot scale, varying the contents of Mn and C. The ingots obtained were hot-rolled and then normalized. The steel characterization was carried out through analysis of inclusion content, volume fraction of constituents, ferrite grain size, microstructural banding degree, HIC susceptibility, tensile and Charpy tests. It was verified that C content was more effective than Mn content on microestructural banding degree, and the microestructural banding degree increased according to C/Mn ratio. The steels with higher Mn contents showed lower ferrite grain sizes, due to lower AR3 transformation temperatures, allowing also the achievement of the best results of the notch toughness. The cracks observed after HIC test occurred in the mid thickness of plates, in the region with higher amount of hydrogen "traps", and emerged from the regions containing martensite and / or MA constituents. The HIC resistance decreased as the degree of banding decreased. The decrease of HIC resistance was more influenced by the microstructural constituents present than by its distribution, while the reducing of the microestructural banding degree was attributed mainly to the reduction of C content.
Assunto
Manganês Metalurgia, Materiais, Ciência dos materiais, Chapas de aço, Carbono
Palavras-chave
Engenharia Metalúrgica Materiais e de Minas