Title

EFEITO DO REFINO DO TAMANHO DE GRÃO AUSTENÍTICO PELA ADIÇÃO DE HÁFNIO (Hf) NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE TRAÇÃO DO AÇO HADFIELD

EFFECT OF THE AUSTENITE GRAIN REFINEMENT OBTAINED BY THE ADDITION OF HAFNIUM (Hf) ON THE TENSILE PROPERTIES OF HADFIELD STEEL

Authorship

Venturelli, Bianka Nani; Albertin, Eduardo; Azevedo, Cesar Roberto de Farias

Venturelli, Bianka Nani

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Albertin, Eduardo

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Azevedo, Cesar Roberto de Farias

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DOI

10.5151/1982-9345-30466

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Abstract

Estudou-se o efeito do tamanho de grão austenítico nas propriedades de tração do aço Hadfield refinado com Hf. Estas propriedades foram comparadas com as de um aço Hadfield sem refino, ambos com a composição química de acordo com a norma ASTM A128 – grau B2. Adicionalmente, foram usadas técnicas de caracterização macroestrutural, microestrutural e fractográfica. A caracterização macroestrutural mostrou que o aço Hadfield com adição de Hf apresentou tamanho do grão austenítico (600 m) aproximadamente cinco vezes menor do que o do aço Hadfield sem refino (3000 m). Os resultados do ensaio de tração mostraram um pequeno aumento (~6%) no valor do limite de escoamento com o refino do grão, em acordo com a Equação de Hall-Petch para materiais austeníticos. No entanto, os resultados dos ensaios de tração do aço Hadfield refinado mostraram aumentos que não foram previstos para as propriedades de resistência à tração (~37%), alongamento (~53%) e tenacidade (~88%). O exame fractográfico dos corpos de prova de tração indicou predominância do mecanismo de fratura dúctil para o aço Hadfield sem refino, enquanto que o aço Hadfield refinado apresentou predominância do mecanismo de fratura intergranular dúctil.

This paper studies the effects of austenite grain size in the tensile properties of Hadfield steel refined with addition of Hf. These properties were compared with non-refined Hadfield steel, both with chemical composition as described in ASTM A128 - grade B2. Additionally, techniques of macro-structural, micro-structural and fractographic characterization were used. Macro-structural characterization shows that Hadfield steel with addiction of Hf has grain size five times smaller than non-refined Hadfield steel (3000 m to 600 m). Tensile test results showed that yield strength value had a little increment (~6%), in accordance with Hall-Petch Equation. In contrast, the tensile test results showed an unexpected increase on the properties of tensile strength (~37%), area reduction (~53%) and toughness (~88%). The fractographic exam of the tensile specimens shows that non-refined Hadfield steel has predominance of the mechanism of ductile fracture and the refined Hadfield steel has predominance of the mechanism of intergranular ductile fracture.

Keywords

Aço Hadfield, Refino do grão austenítico, Adição de háfnio, Propriedades mecânicas de tração.

Hadfield steel, Refinement of grain size, Hafnium addition, Mechanical properties.