Title

EFEITO DA TAXA DE AQUECIMENTO SOBRE A CINÉTICA DE AUSTENITIZAÇÃO DE UM AÇO AO BORO COMERCIAL BRASILEIRO

EFFECT OF HEATING RATE ON THE AUSTENITIZING KINETICS OF A BRAZILIAN COMMERCIAL BORON STEEL

Authorship

FARIA, GERALDO LUCIO DE; GONÇALVES, ALICE SILVA; MOREIRA, PAULO SÉRGIO

FARIA, GERALDO LUCIO DE

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GONÇALVES, ALICE SILVA

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MOREIRA, PAULO SÉRGIO

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DOI

10.5151/2594-5327-40570

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Abstract

O BORO é UM ELEMENTO DE LIGA INTERSTICIAL, COM RAIO ATôMICO RELATIVAMENTE GRANDE, QUE é COMUMENTE UTILIZADO PARA MELHORAR A TEMPERABILIDADE DOS AçOS. UM PROBLEMA FENOMENOLOGICAMENTE AINDA NãO BEM COMPREENDIDO TEM SIDO A CAUSA DE INúMEROS PREJUíZOS EM PLANTAS DE LAMINAçãO A QUENTE DE AçOS AO BORO: O TRINCAMENTO DE PLACAS NOS FORNOS DE REAQUECIMENTO. UMA POSSíVEL CAUSA APONTADA é A SIGNIFICATIVA DIFERENçA NAS TAXAS DE AQUECIMENTO ENTRE REGIõES SUPERFICIAIS E INTERNAS DA PLACA GERANDO TENSõES DE NATUREZA TéRMICA, PRINCIPALMENTE DURANTE A ETAPA DE AUSTENITIZAçãO (ENTRE AC1 E AC3) NESSE TIPO DE AçO. NESTE CONTEXTO, O PRESENTE ESTUDO AVALIOU O EFEITO DA TAXA DE AQUECIMENTO SOBRE A CINéTICA DE AUSTENITIZAçãO DE UM AçO AO BORO COM O OBJETIVO DE GERAR DADOS QUE SIRVAM COMO BASE PARA RESPALDAR, OU NãO, ESTA HIPóTESE. PARA ESTE FIM, ENSAIOS DILATOMéTRICOS E TéCNICAS DE CARACTERIZAçãO MICROESTRUTURAIS FORAM UTILIZADAS. CONCLUIU-SE PARA O AçO ESTUDADO QUE AS TEMPERATURAS CRíTICAS DE TRANSFORMAçãO DE FASE (AC1 E AC3) AUMENTARAM à MEDIDA QUE A TAXA DE AQUECIMENTO AUMENTOU. O MODELO JMAK UTILIZADO PARA DESCREVER A CINéTICA DE AUSTENITIZAçãO MOSTROU-SE APROPRIADO NESTE ESTUDO, COM VALORES DE R2 MUITO PRóXIMOS DE 1, INDICANDO UMA BOA ADEQUAçãO AOS DADOS EXPERIMENTAIS. ALéM DISSO, O AUMENTO DA TAXA DE AQUECIMENTO RESULTOU EM UM AUMENTO NA CONSTANTE DE AJUSTE K DA EQUAçãO JMAK, INDICANDO UMA INFLUêNCIA SIGNIFICATIVA NA VELOCIDADE MéDIA DE AUSTENITIZAçãO.

BORON IS AN INTERSTITIAL ALLOY ELEMENT, WITH A RELATIVELY LARGE ATOMIC RADIUS, COMMONLY USED TO IMPROVE THE HARDENABILITY OF STEELS. A PHENOMENOLOGICALLY STILL NOT WELL-UNDERSTOOD PROBLEM HAS BEEN THE CAUSE OF NUMEROUS DAMAGES IN HOT ROLLING PLANTS OF BORON STEELS: PLATE CRACKING IN THE REHEATING FURNACES. A POSSIBLE CAUSE POINTED OUT IS THE SIGNIFICANT DIFFERENCE IN HEATING RATES BETWEEN SURFACE AND INTERNAL REGIONS OF THE PLATE, GENERATING THERMAL STRESS, MAINLY DURING THE AUSTENITIZING STAGE (BETWEEN AC1 AND AC3) IN THIS TYPE OF STEEL. IN THIS CONTEXT, THE PRESENT STUDY EVALUATED THE EFFECT OF HEATING RATE ON THE AUSTENITIZING KINETICS OF A BORON STEEL WITH THE AIM OF GENERATING DATA TO SUPPORT, OR NOT, THIS HYPOTHESIS. FOR THIS PURPOSE, DILATOMETRIC TESTS AND MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION TECHNIQUES WERE USED. IT WAS CONCLUDED FOR THE STUDIED STEEL THAT THE CRITICAL TRANSFORMATION TEMPERATURES (AC1 AND AC3) INCREASED AS THE HEATING RATE INCREASED. THE JMAK MODEL USED TO DESCRIBE THE AUSTENITIZING KINETICS PROVED TO BE APPROPRIATE IN THIS STUDY, WITH R2 VALUES VERY CLOSE TO 1, INDICATING A GOOD FIT TO THE EXPERIMENTAL DATA. ADDITIONALLY, THE INCREASE IN HEATING RATE RESULTED IN AN INCREASE IN THE K FITTING CONSTANT OF THE JMAK EQUATION, INDICATING A SIGNIFICANT INFLUENCE ON THE AVERAGE AUSTENITIZING RATE.

Keywords

Aço ao Boro; Taxa de Aquecimento; Cinética de Austenitização; Modelo JMAK.

Boron Steel; Heating Rate; Austenitizing Kinetics; JMAK Model