Thais Cristina Ramos Paiva (1); Luis Fernando
Maffeis Martins (2); Francisco Ambrozio filho (3)
(1) [email protected]
(2) [email protected]
(3) [email protected]
www.mangels.com.br
Setor de Pesquisa & Desenvolvimento
Divisão Aços
www.fei.edu.br
Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Recozimento e encruamento de aço alta
resistência e baixa liga com Nióbio (ARBL)
Objetivo
Recozer uma aço ARBL, deformar por laminação com diferentes graus
de encruamento e determinar as propriedades mecânicas.
Materiais e Métodos
O recozimento de 1 h já reduziu bastante a dureza do material original,
mostrando que a recristalização já deve ter praticamente ocorrida após este
tempo. Após 8 horas de recozimento a dureza é ainda menor,
provavelmente devido ao crescimento de grão.
O encruamento do material resulta em endurecimento do aço.
Aço alta resistência baixa liga ligado com nióbio de especificação NBR
6656 LNE-38 MOD, cuja análise química (% em amssa) é:
P
0,014
Sn
0,013
S
0,005
Al
0,032
Si
Cu Ni
0,061 0,011 0,009
N
Nb
V
0,0047 0,036 0,004 e restante Fe
Ensaios de tração
Inicialmente amostras encruadas ( 56% de deformação a frio) (Orig) do aço
ARBL com 2,20 mm de espessura e 22,5 HRC foram recozidas em forno
tubular, a 650°C por 1 (uma) (RZ1h) e 8 (oito) horas (RZ8h). Amostras
recozidas por oito (8) horas foram encruadas por laminação à temperatura
ambiente com 10% de redução em cada passe de laminação até deformação total
de 70%.
Microscopias óticas de secções longitunais a direção de laminação para amostras
recozida e encruadas, ataque:nital.
Determinação de propriedades mecânicas: dureza, limite de escoamento, limite
de resistência e alongamento. A medição de dureza foi realizada em Vickers na
superfície da amostra com carga de 50 kgf. Os corpos de prova para ensaio de
tração foram usinados segundo a norma ASTM A370 e ensaiados segundo
ASTM E8. Ensaio de tração foi realizado numa máquina MTS comvelocidade de
ensaio é 0,8mm/min até o limite de escoamento e 4,5mm/min até o limite de
resistência e extensometro colocado no centro do corpo de prova para medir o
alongamento durante o ensaio, tem comprimento inicial de 50mm.
Resultados e discussão
Durezas Vickers
Amostra LR(MPa LE(MPa %Alongamen
s
)
)
to
Lo=50
Rz 8h
466
385
35
800
30
700
25
31,82
600
500
20
400
15
10%
512
497
14,86
20%
589
574
6,54
30%
632
614
4,68
200
40%
675
654
3,74
100
50%
728
712
3,9
60%
769
749
3,06
70%
811
796
2,92
300
10
Limite de
resistência
Limite de
escoamento
Alongamento
5
0
0
50
0
100
Porcentagem de encruamento
Considerando a equação  = K.n, a variação de LE () para encruamento e
deformação (), os valores de K e n da regressão linear para esta equação
são 1,15 e 0,31 respectivamente, com coeficiente R2 de correlação de 0,99.
A norma NBR 6656 LNE-38 MOD: Limite de escoamento-LE (MPa)- de 380
a 540, Limite de resistência-LR (MPa)- de 460 a 620, Alongamento mínimoA (%)- 19. Os valores para as condições de recozimento e até com 10% de
encruamento estão próximos destes limites.
Microestruturas
Recozida 8h, objetiva 20X
Amostra (HV)
Orig
251
RZ 1h
153
RZ 8h
137
10%
166
20%
183
30%
205
40%
211
50%
227
60%
233
70%
239
900
Porcentagem de
alongamento
Mn
1,002
Mo
0,004
Mpa
C
0,083
Cr
0,015
A dureza da amostra original tem dureza de 251 HV e encruamento de
56%, enquanto a amostra encruada 70% tem dureza de 239 HV. Estas
diferenças ocorreram porque as laminações foram realizadas em condições
diferentes.
Encruada 50%,,objetiva 20X
Encruada 30%, objetiva 20X
Encruada 70%, objetiva 20X
Conclusões
O recozimento realizado a 650°C praticamente se completa após uma hora (153HV), mas a dureza descesceu para oito horas (137HV)
Os menores valores de propriedades mecânicas para a liga recozida foram: Limite de escoamento-LE (MPa)- 385, Limite de resistência-LR (MPa)- 466
Alongamento-A (%)- 32
Os maiores valores de propriedades mecânicas para a liga encruada a 70% de redução de espessura foram: Limite de escoamento-LE (MPa)- 796
Limite de resistência-LR (MPa)- 811, Alongamento-A (%)- 4,5
Agradecimentos
À empresa Mangels, Divisão Aços e ao Centro Universitário da FEI por todo o apoio oferecido
(1) Unifei; (2) Mangels; (3) Unifei