Title

TENACIDADE À FRATURA DE AÇOS ALTO CARBONO (AUAC) SUBMETIDOS A TRATAMENTO DE REFINO DA ESTRUTURA

FRACTURE TOUGHNESS OF HIGH CARBON STEELS (UHCS) SUBMITED TO MICROSTRUCTURE REFINEMENT HEAT TREATMENTS

Authorship

Ramos, Diego da Rocha; Silva, Wanderson Santana da; Goldenstein, Hélio

Ramos, Diego da Rocha

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Silva, Wanderson Santana da

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Goldenstein, Hélio

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DOI

10.5151/2594-5327-16678

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Abstract

Novas rotas de tratamentos térmicos dos aços para rolamento têm sido buscadas como forma de se aprimorar as propriedades mecânicas e desempenho destes materiais, garantindo sua elevada dureza sem comprometer sua resistência à fadiga de contato e sua tenacidade. Ciclos térmicos que envolvem etapas de solubilização plena, revenimento em altas temperaturas e tratamentos finais de têmpera e revenimento são empregados para refinar a microestrutura e incrementar a tenacidade à fratura (KICVM) do aço DIN 100Cr6. Uma estrutura duplex constituída por grãos austeníticos de tamanho reduzido (abaixo de 4,0 μm) e de carbonetos finos (abaixo de 1,0 μm) pode ser obtida. São comparadas valores de tenacidade à fratura de amostras tratadas convencionalmente e de amostras submetidas a solubilização seguida de diferentes ciclos de revenimento em altas temperaturas e de têmpera final. Os valores de dureza obtidos se encontram dentro da faixa especificada tecnologicamente. Os valores de tenacidade à fratura apresentaram incremento nos tratamentos de têmpera final a 800oC.

Alternative routes for heat treatments of bearings steels have been investigated with a goal to obtain an improvement of their mechanical properties and behavior. A good combination of high hardness and contact fatigue and fracture toughness encourage this investigation. A duplex microstructure characterized by a fine and homogeneous carbide distribution and a refined grain size of austenite can be obtained by a sequence of heat treatments: a complete solubilization before of a high temperature tempering and final low temperature hardening. Carbides with size under 1,0 μm and austenite grain size smaller than 4,0 μm can be obtained. The chevron notched fracture toughness (KICVM) values are obtained for conventional and microstructure refinement heat treatments. The hardness are into the commercial range. The large fracture toughness was obtained by the lower final austenitization temperature (8000C).

Keywords

Aços para rolamento; Tratamentos térmicos; Refinamento da microestrutura; Tenacidade à fratura.

Bearings steels; Heat treatments; Microstructure refinement; Fracture youghness.