Title

EFEITO DA DUREZA NA RESISTÊNCIA AO DESGASTE DO AÇO INOXIDÁVEL ENDURECÍVEL POR PRECIPITAÇÃO 17- 4 PH

INFLUENCE OF HARDNESS ON THE WEAR RESISTANCE OF 17- 4 PH STAINLESS STEEL HARDENED BY PRECIPITATION

Authorship

Bressan, José Divo; Sokolowski, Alexandre; Barbosa, Celso Antonio; Mesquita, Rafael Agnelli; Daros, Deivid Paganini

Bressan, José Divo

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Sokolowski, Alexandre

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Barbosa, Celso Antonio

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Mesquita, Rafael Agnelli

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Daros, Deivid Paganini

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DOI

10.5151/5463-5463-0017

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Abstract

O presente trabalho investiga a resistência ao desgaste do aço inoxidável endurecível por precipitação 17- 4 PH ou AISI 630, com diferentes durezas e tenacidades. Os aços PHs são uma linha interessante de aços para aplicar em moldes pelas suas características de tratamento térmico, baixa distorção, excelente soldabilidade e relativa alta dureza, chegando a 49 HRc. Os testes de desgaste por deslizamento e/ou abrasão foram realizados num tribômetro do tipo pino-sobre-disco cujos pinos com diferentes durezas (43 HRc, 37 HRc, 36 HRc e 33 HRc) que foram obtidas variando-se o tratamento térmico de envelhecimento. Os discos da contra face foram do mesmo aço, mas com dureza de 43 HRc. A resistência ao desgaste dos aços foi avaliada, empregando-se uma velocidade de deslizamento 0,6 m/s, carga normal de 30 N, distância total percorrida de 2.400 m e temperatura ambiente com umidade controlada de 27oC e 60% respectivamente. Da análise dos gráficos de volume perdido cumulativo dos discos e pinos versus distância percorrida observam-se as diferentes taxas de desgaste em função do tratamento térmico e da dureza. Como os pinos têm dureza e tenacidade diferentes, a resistência ao desgaste variou com a dureza. Investigam-se também os mecanismos de desgaste através do microscópio eletrônico de varredura. Pode-se afirmar que a diminuição da dureza do pino produzirá um maior desgaste dos mesmos. É feito um ranqueamento da resistência ao desgaste dos aços em função de sua dureza e coeficiente de desgaste, comprovando-se os melhores tratamentos térmicos que minimizam o desgaste desses materiais para trabalhos a frio.

Present work investigates the wear resistance of AISI 630 or 17-4 PH stainless steel hardened by precipitation or aging, for various hardness and toughness. The PHs steel are a interesting line of steels for applying in moulds for its heat treatment characteristics, low distortion, excellent weldability and relative high hardness, attaining 49 RHc. The wear tests by sliding and/or abrasion were performed in a pin- on-disc tribometer which pins had different hardness (43 HRc, 37 HRc, 36 HRc e 33 HRc) obtained by varying the precipitation hardening treatment. The counterface discs were machined from the same steel and had 43 HRc. The steel wear resistances were evaluated, using sliding velocity of 0.6 m/s, normal load 30 N, total sliding distance of 2400 m and controlled room temperature and humidity at 27oC and 60% respectively. From the analysis of plotted graphs of cumulative lost volume versus sliding distance, it was observed the different wear rates as function of the heat treatment and hardness. Due to the pins different hardness and toughness, the wear resistance varied substantially. The wear mechanisms were also investigated through the scanning electron microscope. It can be asserted that the decrease in the pin hardness yields a greater wear in them. It is set a rank of wear resistance, proving the best heat treatment that minimize the wear in these materials for cold work.

Keywords

Ensaio de desgaste; Aços para moldes; Aços inoxidáveis PH; Tratamento térmico.

Wear test; Mould steels; PH stainless steel; Heat treatment.