Title

ESTUDO DO PROCESSO DE TÊMPERA E PARTIÇÃO EM AÇOS DE ALTA RESISTÊNCIA

FUNDAMENTS OF QUENCHING AND PARTITIONING PROCESS IN HIGH STRENGHT STELL

Authorship

Martins, Ana Rosa; Rizzo, Fernando; Speer, John G.; Matlock, Davis; Cooman, Bruno De

Martins, Ana Rosa

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Rizzo, Fernando

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Speer, John G.

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Matlock, Davis

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Cooman, Bruno De

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DOI

10.5151/2594-5327-0257

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Abstract

Aços de alta resistência contendo frações significativas de austenita retida têm alcançado grande interesse comercial principalmente quando associados ao fenômeno TRIP durante o processo de conformação final. Recentemente, um novo conceito de tratamento térmico desenvolvido na CSM/USA, identificado por têmpera e partição, vem sendo estudado como excelente alternativa ao desenvolvimento de aços multifásicos com controle da fração volumétrica da austenita retida enriquecida pelo fenômeno de partição de C. A fim de estudar o fenômeno de partição de carbono foram desenvolvidos 4 aços com diferentes percentuais de C, Si, Ni, Mn e Cr. A adição desses elementos tem por finalidade suprimir a formação da bainita e com isso promover um enriquecimento de carbono na austenita retida. A fim de proceder ao levantamento das propriedades em tração foram tratados termicamente e ensaiados corpos de prova em diferentes condições. Uma detalhada caracterização microestrutural está sendo realizada utilizando microscopia ótica e eletrônica e ainda técnicas de difração de raios-X para quantificar a fração volumétrica das fases presentes. Os resultados obtidos indicaram que o fenômeno de partição de carbono entre a martensita e austenita, levou a um enriquecimento dessa última e conseqüentemente um aumento da sua estabilidade a temperatura ambiente. No entanto, a dependência observada entre o fenômeno de partição do C e os parâmetros tempo/temperatura de tratamentos térmicos precisa ser melhor investigado. Os resultado dos ensaios de tração indicaram que os materiais estudados podem ser considerados aços de alta resistência com valores de tensão similares aos encontrados nos aços TRIP.

High strength steels containing significant fractions of retained austenite have been developed in recent years, and are subject of growing commercial interest when associated with the TRIP phenomenon during deformation. Recently, a new process concept, “quenching and partitioning” (Q&P) has been proposed by CSM/USA, and results shows the opportunity to create steel with new kinds of microstructure, controlling the austenite retained fraction enriched by carbon partitioning process. Four steels were developed for this study with different weight fractions of C, Si, Ni, Mn and Cr. These alloys are designed to suppress bainite formation at partitioning temperatures of interest and then carbon enrichment of the retained austenite. Several heat-treatment procedures were used to obtained different microstructure and tensile test specimens were tested. A microstructural characterization based on optical and electronical microscopy as well as X-ray diffraction were been performed The preliminary experimental results showed partitioning of carbon from quenched martensite to retained austenite had occurred. Further studies are needed to understand the influence of alloying and processing parameters (time/temperature) on the partitioning of carbon and transition carbide precipitation. The tensile test results showed that the material studied had strength values similar to those of TRIP steels

Keywords

Aços; Partição de carbono; Austenita retida; TRIP.

Steel, Carbon Partitioning, Retained austenite, TRIP