Title

ESTUDO DA INFLUÊNCIA DE BANHOS CRIOGÊNICO E SUB-ZERO NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO AÇO H13

INFLUENCE OF CRYOGENIC AND SUB-ZERO COOLING IN THE AISI H13 STEEL PROPERTIES

Authorship

S.Vales, Sandra dos; Ceschin, Lucas; Canale, Lauralice de C. F.

S.Vales, Sandra dos

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Ceschin, Lucas

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Canale, Lauralice de C. F.

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DOI

10.5151/2594-5327-15084

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Abstract

O trabalho consiste no estudo das características apresentadas no aço ferramenta AISI H13 tratado termicamente utilizando a têmpera e o revenido convencionais e tratamentos sub-zero e criogênico. Os ciclos térmicos tiveram diferentes tempos de permanência a baixas temperaturas: 5 minutos, 1 hora, 6 horas e 24 horas. Pretendeu-se comparar as microestruturas, durezas, resultados de impacto e alterações dimensionais para os diferentes ciclos de tratamento térmico. Análise por difração de raios X complementou os estudos microestruturais permitindo verificar a quantidade de austenita retida para as condições estudadas. Adicionais ensaios de abrasão a 2 corpos permitiram avaliar esta característica. Os resultados foram analisados, comparados e discutidos, concluindo-se que o tratamento criogênico de 24 horas é o mais efetivo, porém o seu tempo de manutenção é muito elevado. Os tratamentos criogênicos de 5 minutos, 1 hora e 6 horas apresentaram resultados positivos e muito semelhantes. Devido ao tempo de manutenção do tratamento tem uma significativa influência no custo do processo de tratamento térmico, o tratamento criogênico de 5 minutos é considerado o mais viável.

This is a study of the characteristics presented in tool steel AISI H13 heat treated using the conventional hardening and tempering followed or not by sub-zero and cryogenic cooling. Low temperature cooling were performed using several permanence time in the bath which are: 5 minutes, 1 hour, 6 hours and 24 hours. AISI H13 characteristics were compared, including microstructures, hardness’s values, impact results and dimensional changes. Additional X-ray diffraction analysis were performed in order to check retained austenite amount. Two body abrasion wear performance was also evaluated for samples from different heat treat cycles. It was concluded that the treatment cryogenic 24 hours is the most effective. However, in order to keep component in a very low temperature during 24 hours, properties must be increased to compensate it. Low improvement in such characteristics is not advantageous under economic analysis. Therefore, it was recommended to use cryogenic cooling for 5 minutes which results good properties and short permanence time in the low temperature bath.

Keywords

Tratamento térmico; Aço H13; Criogenia; Sub-zero.

Heat Treatment; Steel H13; Cryogenic; Subzero.