Title

FORJAMENTO MULDIRECIONAL EM AÇO IF: TRANSFORMAÇÕES MICROESTRUTURAIS E COMPORTAMENTO MECÂNICO

MULTIDIRECTIONAL FORGING OF IF STEEL: MICROSTRUCTURAL TRANSFORMATIONS AND MECHANICAL BEHAVIOR

Authorship

LEMR, BARBARA; PEREIRA, JOYCE PASSOS COSTA LOPES; BARTULICI, ERIC; BORGES, ALEX RODRIGUES; CETLIN, PAULO ROBERTO; FLAUSINO, PAULA CIBELY ALVES; SILVA, NAYARA APARECIDA NERES DA

LEMR, BARBARA

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PEREIRA, JOYCE PASSOS COSTA LOPES

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BARTULICI, ERIC

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BORGES, ALEX RODRIGUES

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CETLIN, PAULO ROBERTO

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FLAUSINO, PAULA CIBELY ALVES

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SILVA, NAYARA APARECIDA NERES DA

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DOI

10.5151/2594-5327-42655

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Abstract

O refino de grão é uma técnica eficaz para ajustar as propriedades de metais e ligas. Neste estudo, analisou-se a evolução microestrutural e o comportamento mecânico de um aço IF (Interstitial Free) processado por nove ciclos de forjamento multidirecional (MDF) a temperatura ambiente, com deformações de aproximadamente Δε ≈ 0,3 por passe. As análises foram realizadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e microdureza Vickers. Observou-se significativa fragmentação da matriz ferrítica, com formação de subgrãos, bandas de cisalhamento e maclas nos ciclos intermediários. O limite de escoamento aumentou de 250 MPa para 431 MPa após o primeiro ciclo, estabilizando-se em 415 MPa ao final. A dureza também aumentou progressivamente, alcançando 250 HV. Os resultados indicam a atuação de mecanismos de encruamento e recuperação dinâmica, típicos de estruturas CCC, e confirmam a eficácia do MDF no aprimoramento microestrutural e mecânico do aço IF, sem necessidade de tratamento térmico posterior.

GRAIN REFINEMENT IS AN EFFECTIVE TECHNIQUE FOR TAILORING THE PROPERTIES OF METALS AND ALLOYS. IN THIS STUDY, THE MICROSTRUCTURAL EVOLUTION AND MECHANICAL BEHAVIOR OF AN INTERSTITIAL-FREE (IF) STEEL PROCESSED BY NINE CYCLES OF MULTIDIRECTIONAL FORGING (MDF) AT ROOM TEMPERATURE—WITH A STRAIN OF APPROXIMATELY Δε ≈ 0.3 PER PASS—WERE INVESTIGATED. THE ANALYSES WERE CONDUCTED USING OPTICAL MICROSCOPY, SCANNING ELECTRON MICROSCOPY, AND VICKERS MICROHARDNESS TESTING. SIGNIFICANT FRAGMENTATION OF THE FERRITIC MATRIX WAS OBSERVED, WITH THE FORMATION OF SUBGRAINS, SHEAR BANDS, AND TWINS AT INTERMEDIATE CYCLES. THE YIELD STRENGTH INCREASED FROM 250 MPA TO 431 MPA AFTER THE FIRST CYCLE, STABILIZING AT 415 MPA BY THE FINAL CYCLE. HARDNESS ALSO PROGRESSIVELY ROSE, REACHING 250 HV. THE RESULTS INDICATE THE ACTIVATION OF WORK HARDENING AND DYNAMIC RECOVERY MECHANISMS, TYPICAL OF BCC STRUCTURES, AND CONFIRM THE EFFICACY OF MDF IN ENHANCING THE MICROSTRUCTURAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF IF STEEL WITHOUT THE NEED FOR SUBSEQUENT HEAT TREATMENT.

Keywords

Deformação Plástica Severa, Forjamento Multidirecional, Refino de Grãos, Aço IF.

Severe Plastic Deformation, Multi-Directional Forging, Grain Refinement, Interstitial-Free Steel