Title

ASPECTOS ESTRUTURAIS DO AÇO FERRAMENTA H13 TEMPERADO E REVENIDO SUBMETIDO A MEIOS DE RESFRIAMENTO DISTINTOS NA TÊMPERA

QUENCHED AND TEMPERED H13 TOOL STEEL STRUCTURAL ASPECTS SUBJECTED TO DIFFERENT COOLING MEANS IN QUENCHING

Authorship

Ramos, Rafael; Sénéchal, Naiara Vieira le; Paula, Andersan Dos Santos

Ramos, Rafael

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Sénéchal, Naiara Vieira le

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Paula, Andersan Dos Santos

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DOI

10.5151/5463-5463-39915

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Abstract

O aço ferramenta para trabalho a quente H13 é muito utilizado na fabricação de moldes e matrizes, em virtude de manter suas propriedades mecânicas em alta temperatura. Tradicionalmente, tais propriedades são obtidas por meio de tratamentos térmicos de têmpera e revenimento, em virtude das mudanças microestruturais que causam em tal aço. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o comportamento do aço H13 quando submetido a dois meios distintos, água e ar, de resfriamento no tratamento térmico de têmpera, avaliando a microdureza Vickers e as características microestruturais, por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura. Verificou-se que a têmpera em água causou um incremento da microdureza consideravelmente superior ao obtido com a têmpera ao ar, bem como observou-se o decréscimo significativo da microdureza no progresso do revenimento (1º e 2º) pós têmpera em água, conforme esperado. Por outro lado, a ocorrência do fenômeno de endurecimento secundário foi notada no primeiro revenimento da amostra temperada ao ar, com significativa precipitação de carbonetos secundários nos contornos e interior dos grãos, assim como incremento pouco significativo na dureza no segundo revenimento. Assim, confirmou-se que o meio de resfriamento mais severo é de fato mais apto a incrementar a dureza do material e que é possível que o aumento de dureza ocorra não apenas na têmpera, mas também no revenimento, dependendo da rota de tratamento térmico adotada.

H13 high temperature tool steel is widely used to build molds and dies, because it keeps its mechanical properties under high temperature. Traditionally, those properties are obtained through quenching and tempering heat treatments, due to microstructural changes that they cause to this steel. The purpose of this work was to evaluate H13 steel behavior under two quenching cooling means, water and air, evaluating Vickers microhardness and microsctructural characteristics, through optical and scanning electron microscopies. It was observed that water quenching caused a microhardness increasing considerably greater than air quenching, as well as it was seen the significant decrease in microhardness in the tempering progress (1st and 2nd) after quenching in water, as expected. On the other hand, the secondary hardening phenomena was noted in the air quenched specimen first tempering, with substantial secondary carbides precipitation in grains boundaries and interior, as well as no expressive microhardness increment on second tempering. Thereby, it was confirmed that more severe cooling means are more capable to increase material hardness and that it is possible to obtain the hardness raise not only after quenching, but on tempering too, depending on the heat treatment path adopted.

Keywords

Aço ferramenta H13; Têmpera; Revenimento; Endurecimento Secundário.

H13 tool steel; Quenching; Tempering; Secondary hardening.