MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA

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Em ambos os casos, isto é, convencional, bem como o temperamento por indução, foi selecionada uma taxa de extinção de k = 0,03 após a austenitização e k = 0,1 após a temperatura. Neste estudo, k refere-se a resfriamento exponencial, onde, por exemplo, para k = 0,03 arrefecimento de 1073,15 K a 773,15 K (800 C a 500 C) Deve ser alcançado em 3 segundos.

- Materiais e Equipamentos

- Dilatômetro DIL805A

- Aço liga 42CrMo4

- Forno para tratamento térmico de indução

- Forno para tratamento térmico convencional

- Termopar do tipo S

- Microscópio (Zeiss Axio Imager)

- Polidor vibratório (Buehler VibroMet2)

- Microscópio (Dual Beam Versa 3D)

- Software TSL OIM Analysis 7

- Microscópio (JXA8500F Hyperprobe JEOL)

- Aparelho de jato (TenuPol-5 De Struers)

- Microscópio (FEI TECNAI F20)

- Maquina ensaio de tração (Instron 8803)

- Maquina teste de charpy (Zwick / Roell RKP300)

- Microscópio eletrônico de transmissão (TEM)

- Microscópio óptico de luz (LOM)

- Microssonda eletrônica (EPMA)

- Procedimentos

A caracterização microestrutural foi realizada por LOM, EBSD, EPMA e TEM. As amostras para LOM, EBSD e EPMA foram preparadas por moagem e polimento padrão.

Para as investigações do LOM, as amostras foram gravadas com uma solução de 3-pct HNO3 e investigados em um Zeiss Axio Imager. Em um segundo passo, as amostras para medições de EBSD foram polidos em um polidor vibratório (Buehler VibroMet 2) usando Buehler MasterMet 2 como suspensão de polimento por aproximadamente 1 hora. Após o polimento, as amostras foram limpas e examinadas por plasma e um Microscópio Dual Beam Versa 3D pela FEI equipado com um sistema EDAX Hikari XP EBSD.

As medições de EBSD foram realizadas a 20 kV, 1 nA e um tamanho de passo de 70 nm. A avaliação de dados foi feita com o software TSL OIM Analysis 7. Como limpeza de dados, padronização de Grain CI (tolerância 5 graus, tamanho mínimo 3 pontos de dados, Multi Row 1), correlação de orientação de vizinho (nível 4, tolerância 5 graus, min CI 0,01) e Dilatação de grão (tolerância 10 graus, tamanho mínimo, foram realizados 10 pontos de dados, Multi Row, Single Iteration 1).

O Índice de Confiança dos dados foi definido como um mínimo de 0,1 para descartar pontos mal ordenados. Medidas EPMA foram realizadas usando um JXA8500F Hyperprobe JEOL. Como parâmetros, uma tensão de aceleração de 15 kV, uma amostra corrente de 400 nA, um tamanho de passo de 3 lm e um tempo de permanência

Figura 1 - Microestrutura inicial do aço termatestível 42CrMo4 depois do laminado a quente. A microestrutura consiste em uma mistura de ferrite e perlite.

[pic 2]

Figura 2 - Esquema da indução e tratamento térmico convencional do aço tratável pelo calor 42CrMo4 realizado neste estudo.

[pic 3]

Para observar a distribuição do carboneto após o revenimento, realizaram-se investigações de TEM. Para este fim, os espécimes de 3 mm de diâmetro foram moídos e polidos até uma espessura final de aproximadamente 100 lm e eletropolidos com um aparelho de jato duplo (TenuPol-5 De Struers). Um FEI TECNAI F20 com uma tensão operacional de 200 kV foi utilizado para as investigações TEM.

Para caracterizar a distribuição do carboneto, cinco micrografias tomadas com o microscópio eletrônico de transmissão de varredura (STEM) foram analisadas para cada condição.

Para este fim, os carbonetos que ocorreram foram de primeira cor para obter um melhor contraste e depois analisados.

Figura 3 - Curvas de tensão versus deformação de ensaios de tração da indução e Aço convencional tratado termicamente

[pic 4]

Com o software de processamento de imagens AnalySis, que dá a área, o diâmetro eo número dos carbonetos detectados.

Para caracterização mecânica da indução e condição convencional tratada termicamente, foram realizados testes de tração e testes de impacto Charpy.

As amostras para o tratamento térmico por indução para testes de tração, bem como para testes de impacto Charpy foram tratadas termicamente em uma planta industrial, enquanto que o tratamento térmico para amostras convencionalmente tratadas termicamente foi realizado em um forno de laboratório em atmosfera de árgon e o óleo foi usado como quenchant.

As amostras para testes de tração, cinco para cada condição, foram fabricadas de acordo com as normas E DIN 50125: 2003-05 e testadas em uma máquina de ensaio de tração Instron 8803 à temperatura ambiente.

Para os testes de impacto Charpy, os espécimes foram fabricados de acordo com as normas DIN EN ISO 148-1 com um entalhe em V e testados com um Zwick / Roell RKP 300 à temperatura ambiente.

- RESULTADOS E DISCUSSÕES

A dureza, os testes de tração e, especialmente, os testes de impacto de charpy revelaram que há diferença nas propriedades mecânicas após uma indução ou tratamento térmico convencional do aço tratável 42CrMo4.

A diferença de resistência ao escoamento é de 83Mpa maior após um tratamento térmico convencional. No entanto, a energia de impacto difere em 29,4 J/ cm², pelo que os experimentos tratatos com calor de indução mostram o comportamento dos matérias mais duros.

Essas diferenças devem surgir na estrutura microestrutural. Para revelar as propriedades durante estas duas abordagens de tratamento térmico.

- Diferencas na segregação e tamanho de grão

O aço temperado por indução mostra as linhas de segregação, que são enriquecidas em elementos de carbono e de liga, enquanto a amostra convencionalmente temperada exibe uma homogênea distribuição de carbono. Isto é atribuído