Title

PROCESSAMENTO TERMOMECÂNICO DE LAMINAÇÃO A MORNO PARA REFINO DE GRÃO EM UM AÇO 0,16%C

WORM ROLLING THERMOMECHANICAL PROCESSING TO GRAIN REFINE OF A 0,16C% STEEL

Authorship

Montanari, Luciana; Assis, Cleiton Lazaro Fazolo de; Rodrigues, Alessandro Roger; Neto, Otávio Villar da Silva; Gallego, Juno

Montanari, Luciana

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Assis, Cleiton Lazaro Fazolo de

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Rodrigues, Alessandro Roger

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Neto, Otávio Villar da Silva

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Gallego, Juno

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DOI

10.5151/2594-5327-17951

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Abstract

O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma rota de processamento por laminação a morno e tratamentos térmicos visando à obtenção de microestrutura ferrítica com grãos ultrafinos. O material utilizado foi um aço baixo carbono com 0,16%C. Corpos de prova foram austenizados a 900°C por 30 minutos e resfriados em água com agitação, na etapa seguinte foram laminados em 3 passes sucessivos, com retorno ao forno entre os passes, a temperatura de trabalho foi de 740°C e em cada passe a redução da espessura foi de 20%. Após o último passe de laminação, as amostras foram resfriadas ao ar. As análises das micrografias revelaram microestrutura ferrítica ultrafina em toda seção do material, com formação de cementita globulizada nos contornos dos grãos. Os grãos ferríticos foram reduzidos de 11 μm para 0,9 μm. Ensaios de tração convencional e de impacto verificaram as mudanças ocorridas nas propriedades mecânicas do material após o processamento termomecânico em comparação ao material “como recebido”. A resistência mecânica aumentou de 630 MPa para 663 MPa e a tenacidade foi elevada de 176 J para 285 J.

Grain size refinement has been considered as one of the more efficient strengthening mechanisms for increase simultaneously mechanical properties and toughness in HSLA steels. In this work a thermomechanical processing route was carried out involving warm rolling and heat treating to obtaining ultra-fine ferrite grains in a low- carbon commercial steel (0.16wt%). Samples were austenitized at 900°C for 30 minutes, following fast cooling in water with agitation. Warm rolling was applied by three successive passes of 20% at 740°C, following air-cooling to room temperature. Microstructural characterization was performed by SEM, which was able to reveal ultra-fine grain size close to 0.9m after quantitative analysis. Small cementite particles were observed in all samples and can probably show some pinning effect. The significant grain size refinement obtained after experimental route have been able to increase both tensile strength and Charpy impact energy from 630MPa to 663MPa and 176J to 285J respectively, if compared to as received condition.

Keywords

Processamento termomecânico; Laminação a morno; Grãos ultrafinos.

Low-carbon steel; Warm rolling; Heat treating; Ultra-fine grains.