Title

O EFEITO DO TAMANHO DE GRÃO ULTRAFINO NO COMPORTAMENTO MECÂNICO DO AÇO Nb-Ti OBTIDO POR LAMINAÇÃO A MORNO E RECOZIMENTO INTER E SUBCRÍTICO

THE ULTRAFINE GRAIN SIZE EFFECT ON MECHANICAL BEHAVIOR OF A NB-TI STEEL PROCESSED BY WARM ROLLING AND INTERCRITICAL AND SUBCRITICAL ANNEALING

Authorship

Silva, Hezio Rosa da; Braga, Luciana Helena Reis; Rodrigues, Paulo César Matos; Santos, Dagoberto Brandão

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Braga, Luciana Helena Reis

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Rodrigues, Paulo César Matos

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Santos, Dagoberto Brandão

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DOI

10.5151/2594-5297-0015

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Abstract

A obtenção de aços de baixo teor de carbono microligados pelo processamento termomecânico visando uma alta resistência mecânica e alta tenacidade a baixas temperaturas, com boas características de ductilidade e soldabilidade, tem sido o grande objetivo da produção industrial desses materiais. Uma vez que a redução do tamanho de grão ferrítico é o único mecanismo capaz de aumentar a resistência mecânica e manter uma boa tenacidade, a produção de aços de grão ferrítico ultrafino torna-se importante. Por outro lado, o comportamento desses materiais de granulação ultrafina quando deformados plasticamente tem-se mostrado bastante interessante. Por exemplo, o alongamento uniforme aumenta com a redução do tamanho de grão ferrítico ao mesmo tempo em que se reduz a razão elástica. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento mecânico em um aço microligado baixo carbono (0,11% C, 1,41% Mn, 0,028%Nb e 0,012%Ti) de grão ferrítico ultrafino, obtido através de tratamentos térmicos de têmpera, laminação a morno e recozimento intercrítico e subcrítico. A evolução do tamanho de grão ferrítico do aço recozido a 550 e 800°C, após os tratamentos térmicos e mecânicos, foi verificada por metalografia quantitativa. Para avaliar o comportamento mecânico foram realizados testes de microdureza Vickers. Os valores de tamanho de grão ferrítico variaram até 29% entre o primeiro e o último tempo de recozimento. A dureza para o aço constituído por matriz ferrítica e dispersão de carbonetos nanométricos mostrou um acréscimo de 25% quando comparada com o aço na condição de fornecimento.

The ferritic grain refinement is a powerful mechanism to improve mechanical properties of low carbon steels providing steels with high strength and toughness at low temperatures and good weldability characteristics. The grain size refining is the unique mechanism capable of to increase both mechanical strength and toughness. The steel with an ultra-fine ferrite grained structure must show a better relationship between mechanical strength, ductility and toughness, while the low carbon content enhances good welding characteristics. The objective of this work was to investigate the mechanical behavior of a microalloyed low carbon-manganese (0,11%C, 1,41%Mn, 0,028%Nb e 0,012%Ti) steel with ultra-fine grains produced through thermal treatment, warm rolling, followed by sub and intercritical annealing. After quenching in ice brine, steel samples were submitted to warm rolling at 700oC, with three pass of 0.23 true strain thickness reduction and air cooled. The following intercritical annealing treatment was done at 550 or 800oC for soaking times from 5 up to 120 min. The mechanical behavior of the steel was estimated using hardness tests. The mechanical strength and hardness obtained after all processing have shown a 20% increasing when compared with results from the steel in as hot rolling industrial condition.

Keywords

Grão ultrafino; Recozimento intercrítico; Laminação a morno; Cementita.

Warm rolling; Ultra-fine grain; Hardness; Sub critical annealing.