Efeito do tipo de recozimento sobre a morfologia microestrutural e propriedades mecânicas do aço SAE 4130
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Jéssica Dornelas Silva
Ronaldo de Faria Antunes
Ronaldo de Faria Antunes
Resumo
Eixos monobloco tubulares (MTS), fabricados com aço SAE 4130, passam por
processos de trefilação, recozimento e forjamento a frio. O recozimento é uma etapa
fundamental para reduzir a dureza do material, aumentar a ductilidade e evitar trincas
durante o forjamento. A microestrutura ideal após o recozimento é composta por ferrita
e perlita, sendo a ausência de bainita um fator determinante para a conformabilidade
do material. Este estudo avaliou o impacto de diferentes rotas de recozimento (pleno
e intercrítico) nas propriedades mecânicas e metalúrgicas do aço SAE 4130. Os
resultados mostraram que ambas as rotas proporcionaram limites de escoamento
semelhantes. No entanto, o recozimento intercrítico se destacou por promover uma
significativa melhora na ductilidade, característica essencial para o desempenho no
processo de conformação. Essa melhoria está associada à presença de perlita
esferoidizada na microestrutura, que contribui para uma maior tenacidade e menor
dureza. Dessa forma, considerando a ductilidade como fator-chave para a aplicação
final, o recozimento intercrítico demonstrou ser a alternativa mais vantajosa,
conciliando resistência mecânica adequada com maior capacidade de deformação
sem falhas.
Abstract
Tubular Monoblock Shafts (MTS), manufactured from SAE 4130 steel, undergo cold
drawing, annealing, and cold forging processes. Annealing is a crucial step to reduce
material hardness, enhance ductility, and prevent cracking during forging. The ideal
microstructure after annealing consists of ferrite and pearlite, with the absence of
bainite being a key factor for good formability. This study evaluated the impact of
different annealing routes (full and intercritical) on the mechanical and metallurgical
properties of SAE 4130 steel grade. The results showed that both routes provided
similar yield strength. However, the intercritical annealing route stood out by
significantly improving ductility, an essential characteristic for performance during
forming processes. This improvement is associated with the presence of spheroidized
pearlite in the microstructure, which contributes to greater toughness and lower
hardness. Therefore, considering ductility as a key factor for the final application,
intercritical annealing proved to be the most advantageous alternative, combining
adequate mechanical strength with greater deformation capacity without failure.
Assunto
Engenharia metalúrgica, Metalurgia física, Aço, Aço - Ductilidade, Aço - Tratamento térmico
Palavras-chave
Recozimento, Aço SAE 4130, Ductilidade