Obtenção e caracterização de aço fundido bainítico com elevada resistência á fadiga mecânica de alto ciclo

AUTOR(ES)

Denilson Jose do Carmo

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

07/04/2011

RESUMO

O objetivo do presente trabalho foi produzir e caracterizar um novo tipo de aço fundido com estrutura nanoestruturada de bainita. Este aço não necessita de processamento termomecânico, pode ser produzido em grandes peças, se necessário, e apresenta a resistência mecânica em GPa. A estrutura especial consiste de finas placas de ferrita envolvidas por austenita retida supersaturada de carbono, a qual pode ser formada em aços contendo porcentagem mínima de silício, de aproximadamente 1,5%. Nesse aço de alto carbono, incluindo molibdênio, cromo, níquel, manganês e cobalto, a bainita muito fina pode ser obtida por transformação isotérmica a temperaturas menores que 200°C. O tempo necessário para a nucleação nessa temperatura é de muitos dias, entretanto, propicia o crescimento de finas e pequenas placas de bainita, resultando em um aço fundido nanoestruturado. O presente trabalho mostra os primeiros resultados desse sistema pesquisado no Brasil. O aço foi produzido em condições convencionais de fundição ao ar. O tratamento térmico consistiu de austenitização a 875°C por 30 min, seguida de austêmpera a 200°C e 300°C, respectivamente por 240 h e 18 h. A técnica dilatométrica foi utilizada para desenvolvimento dos ciclos térmicos. Foram obtidas combinações de resistência a tração e alongamento da ordem de 2,1 GPa e 1%; 1,7 GPa e 15%, respectivamente, para os tratamentos a 200 e 300°C. Apresentam-se resultados inéditos de resistência à fadiga de alto ciclo por flexão rotativa com limite de vida a 107 ciclos, sendo obtido resultado de 593 MPa para austêmpera a 200°C e 516 MPa para austêmpera a 300°C. Esses resultados de resistência à fadiga são mais elevados do que os apresentados por importantes materiais de engenharia como os aços forjados e ferros fundidos nodulares austemperados, mesmo com a presença de fratura do tipo olho de peixe, a qual nucleia de defeitos de rechupes. Os resultados sugerem continuidade das investigações para eliminar estes defeitos e potencializar o aço para futuras aplicações de engenharia.

ASSUNTO(S)

engenharia metalúrgica teses.

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