Title

TRANSFORMAÇÕES MICROESTRUTURAIS E RESISTÊNCIA MECÂNICA DE ZIRCALOY-4 SUBMETIDO A DIFERENTES TRATAMENTOS TERMOMECÂNICOS

MICROSTRUCTURAL TRANSFORMATIONS AND MECHANICAL STRENGTH OF ZIRCALOY-4 SUBMITTED TO DIFERENTS THERMOMECHANICAL TREATMENTS

Authorship

Lobo, Raquel de Moraes; Andrade, Arnaldo Homobono Paes de

Lobo, Raquel de Moraes

I am this author

Andrade, Arnaldo Homobono Paes de

I am this author

DOI

10.5151/2594-5327-16245

Downloads

Abstract

A variação de resistência mecânica de amostras de Zircaloy-4 é avaliada através de medidas de dureza Vickers, correlacionando esses valores com as mudanças das características microestruturais após vários tratamentos termomecânicos. Amostras de Zircaloy-4 foram extraídas de um tarugo extrudado com diâmetro de 10 mm. Uma delas (CR) foi reservada como referência e as outras (A,B e C) foram inicialmente aquecidas a 1.000°C (fase β) por 1 hora seguido por uma têmpera em água à temperatura ambiente. A amostra B também passou por um recozimento a 750°C/8h seguido da mesma têmpera, enquanto a amostra C, foi laminada a frio (65,5%), recozida a 750°C/3h e temperada em água à temperatura ambiente. As quatro amostras foram caracterizadas por microscopia óptica e por testes de dureza Vickers. Os resultados encontrados mostram uma variação de valores de dureza Vickers entre 173HV e 235HV, de acordo com as características microestruturais encontradas tais como agulhas de Widmanstätten, microestruturas com aspecto de cesto trançado e grãos equiaxiais, além da presença de partículas de segunda fase. Esses resultados mostram a influencia das características microestruturais encontradas após cada tratamento térmico, assim como a importância da precipitação nas variações de resistência mecânica do material.

The variation of mechanical strength of Zircaloy-4 samples is evaluated by Vickers hardness measurements and correlated these values with the changes in microstructural characteristics after various thermo-mechanical treatments. Zircaloy-4 samples were taken from an extruded billet with a diameter of 10 mm. One (CR) was reserved as a reference and the other (A, B and C) were initially heated to 1000°C ( β phase) for 1 hour followed by a quench in water at room temperature. Sample B also underwent an annealing at 750°C/8h followed the sam e temper, while the sample C, was cold rolled (65.5%), annealed at 750°C/3h and quenched in water at room temperature. The four samples were characterized by optical microscopy and Vickers hardness tests. The results show a variation of Vickers hardness between 173HV and 235HV, according to the microstructural characteristics such as Widmanstätten needles, microstructures with aspect of basketweave and equiaxed grains besides the presence of second phase particles. These results show the influence of microstructural characteristics found after each heat treatment, as well as the importance of precipitation changes in the mechanical strength of the material.

Keywords

Zircaloy-4; Tratamento térmico; Microestrutura; Dureza Vickers.

Zircaloy-4; Thermal treatment; Microstructure; Vickers hardness.