Efeito do tamanho de grão ultrafino nas propriedades mecânicas do aço Nb-Ti laminado a morno sequido de recozimento intercrítico e subcrítico
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Paulo Roberto Cetlin
Paulo Cesar de Matos Rodrigues
Paulo Cesar de Matos Rodrigues
Resumo
Em anos recentes tem havido um interesse crescente no desenvolvimento de aços de granulação ultrafina visando um refinamento de grão ferrítico da ordem de 1 a 2 m, particularmente os aços de baixo teor de carbono com elementos microligados. Diversos trabalhos realizados por diferentes métodos, tais como, extrusão em canais angulares iguais, colaminação seqüencial e laminação a morno, têm demonstrado que este nível de refinamento de grão proporciona valores elevados de limites de escoamento e de resistência, mantendo boa tenacidade e baixa temperatura de transição dúctil-frágil. A simulação em condições de laboratório de uma possível rota para processamento industrial de um aço carbono microligado com Ti e Nb de granulação ultrafina foi o propósito deste trabalho. Amostras desse material foram submetidas a uma seqüência de tratamentos termomecânicos envolvendo têmpera, reaquecimento e laminação a morno seguido de recozimento subcrítico e intercrítico. A aplicação desta rota de processamento produziu uma microestrutura ultrafina, com tamanho de grão ferrítico variando entre 2,05 e 3,48 m, para o material submetido a recozimento intercrítico a 800 C, e 1,64 m para o material recozido em temperatura subcrítica de 550 C. Resultados obtidos em amostras ensaiadas à tração a ao impacto Charpy mostraram que esta seqüência de tratamentos termomecânicos é capaz de produzir um material com boa combinação de propriedades mecânicas; apresentando limite de resistência variando entre 550 e 650 MPa, associado a uma boa tenacidade e apresentando ainda um notável alongamento. Aparentemente o material que apresentou o melhor balanço entre resistência, tenacidade e alongamento, foi obtido com recozimento a 800 C pelo tempo de 3.600 s.
Abstract
In recent years there has been significant interest on developing of ultra fined ferrite grain steels in order to provide a grain refinement around 1 to 2 m, particularly low carbon Ti and Nb microalloyed steels. Several studies have been carried out by different methods such as; equal channel angular extrusion, accumulative roll-bonding and warm rolling, have shown that such grain refinement provides higher yield strengthand ultimate tensile strength aside from good toughness and lower ductile-brittle transition temperature. The aim of this work was a laboratory simulating of a possible industrial processing rout of a low carbon Ti and Nb microalloyed steel, in order to get an ultra fined ferrite grain size. Specimens of that material were submitted to quench and warm rolling, followed by intercritical and sub critical annealing. Such a processing rout was able to produce an ultra fined grain microstructure, which has developed a ferrite grain size among 2,05 and 3,48 m by submitting an intercritical annealing at 800 °C, and 1,64 m asannealing sub critically at 550 °C. Tensile and Charpy tests results have shown that such thermomechanical treatment rout is able to obtain a material having a good equilibrium among its mechanical properties; having presented ultimate tensile between 550 and 650 MPa, aside fromgood toughness and elongation. To all appearances, the material which has presented the best combination among strength, toughness and elongation has been annealing at 800 °C during 3600 s.
Assunto
Engenharia metalúrgica, Engenharia de minas x
Palavras-chave
Processamento termomecânico e químico, Propriedades de aços industriais