Title

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL E AVALIAÇÃO DA TENACIDADE À FRATURA DE AÇOS AUTOMOTIVOS TRATADOS POR TÊMPERA E PARTIÇÃO

MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION AND FRACTURE TOUGHNESS ASSESSMENT OF AUTOMOTIVE STEELS TREATED VIA QUENCHING AND PARTITIONING

Authorship

FARIA, GERALDO LUCIO DE; MAGALHÃES, CHARLES HENRIQUE XAVIER MORAIS; GODEFROID, LEONARDO BARBOSA

FARIA, GERALDO LUCIO DE

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MAGALHÃES, CHARLES HENRIQUE XAVIER MORAIS

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GODEFROID, LEONARDO BARBOSA

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DOI

10.5151/2594-5327-40575

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Abstract

NAS úLTIMAS TRêS DéCADAS, MUITOS PROJETOS FORAM DESENVOLVIDOS POR EMPRESAS E PESQUISADORES PARA O SETOR AUTOMOTIVO, DEMONSTRANDO A CAPACIDADE DO AçO PARA ATENDER àS CRESCENTES DEMANDAS POR MAIOR NíVEL DE SEGURANçA E EFICIêNCIA ENERGéTICA POR MEIO DA REDUçãO DO PESO DO BODY-IN-WHITE (BIW) DE AUTOMóVEIS. OS AçOS TRATADOS POR TêMPERA E PARTIçãO (Q&P) SãO UM EXEMPLO DE UM DESENVOLVIMENTO RECENTE. A PARTIR DE UMA COMBINAçãO ADEQUADA DE COMPOSIçãO QUíMICA E PROCESSAMENTO TERMOMECâNICO, AçOS Q&P RESULTAM EM UMA EXCELENTE COMBINAçãO DE RESISTêNCIA MECâNICA E DUCTILIDADE, SENDO ENTãO CLASSIFICADOS COMO PARTE DA TERCEIRA GERAçãO DE AçOS AVANçADOS DE ELEVADA RESISTêNCIA MECâNICA (AHSS) PARA APLICAçõES AUTOMOTIVAS. NESSE CONTEXTO, A PARTIR DE UM TRABALHO ANTERIOR DE MODELAMENTO Q&P PARA A PROPOSIçãO DE NOVAS ROTAS DE PROCESSAMENTO TéRMICO EM UMA LIGA COMERCIAL CMNSI, ESTE ESTUDO AVALIOU A TENACIDADE A FRATURA (CTOD) DE TRêS DIFERENTES AHSS DE TERCEIRA GERAçãO. AS MICROESTRUTURAS OBTIDAS A PARTIR DA COMBINAçãO DOS TRATAMENTOS TéRMICOS DE AUSTENITIZAçãO INTERCRíTICA (AI), STEP QUENCHING (SQ) E Q&P, FORAM CARACTERIZADAS POR MICROSCOPIA ELETRôNICA DE TRANSMISSãO (MET). O PRODUTO DO CICLO TéRMICO Q&P APóS SQ APRESENTOU O MELHOR COMPORTAMENTO MECâNICO NOS ENSAIOS DE TENACIDADE à FRATURA, SENDO ENTãO CONSIDERADO PROMISSOR PARA APLICAçõES NA ZONA DE DEFORMAçãO NO BIW DE AUTOMóVEIS.

OVER THE LAST THREE DECADES, MANY PROJECTS HAVE BEEN DEVELOPED BY COMPANIES AND RESEARCHERS FOR THE AUTOMOTIVE SECTOR, DEMONSTRATING STEEL'S CAPABILITY TO MEET THE INCREASING DEMANDS FOR HIGHER SAFETY LEVELS AND ENERGY EFFICIENCY BY REDUCING THE WEIGHT OF AUTOMOBILES BODY-IN-WHITE (BIW). QUENCHING AND PARTITIONING (Q&P) STEELS ARE AN EXAMPLE OF A RECENT DEVELOPMENT. THROUGH A SUITABLE COMBINATION OF CHEMICAL COMPOSITION AND THERMOMECHANICAL PROCESSING, Q&P STEELS RESULT IN AN EXCELLENT COMBINATION OF STRENGTH AND DUCTILITY, THUS CLASSIFIED AS PART OF THE THIRD-GENERATION GENERATION OF ADVANCED HIGH-STRENGTH STEELS (AHSS) FOR AUTOMOTIVE APPLICATIONS. IN THIS CONTEXT, BUILDING ON PREVIOUS Q&P MODELING WORK TO PROPOSE NEW THERMAL PROCESSING ROUTES IN A COMMERCIAL CMNSI ALLOY, THIS STUDY EVALUATED THE FRACTURE TOUGHNESS (CTOD) OF THREE DIFFERENT THIRD-GENERATION AHSS. THE CHARACTERIZATION OF THE MICROSTRUCTURES OBTAINED FROM THE COMBINATION OF INTERCRITICAL AUSTENITIZING (IA), STEP QUENCHING (SQ), AND Q&P HEAT TREATMENTS, WERE CARRIED OUT BY TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY (TEM). THE PRODUCT OF THE Q&P AFTER SQ HEAT CYCLE EXHIBITED THE BEST MECHANICAL BEHAVIOR IN FRACTURE TOUGHNESS TESTS, THUS BEING CONSIDERED PROMISING FOR APPLICATIONS IN THE DEFORMATION ZONE OF AUTOMOTIVE BIW.

Keywords

Têmpera e partição (Q&P); Austenita retida; Tenacidade à fratura.

Quenching and partitioning (Q&P); Retained austenite; Fracture toughness; Advanced high strength steels (AHSS).