ISSN 2594-5327
79º Congresso Anual da ABM - Internacional — Vol. 79 , num. 79 (2026)
Título
Autoria
DOI
Downloads
Resumo
O aço SAE 4340 é amplamente utilizado por possuir excelente combinação de propriedades mecânicas. O objetivo deste estudo, é avaliar influência dos tratamentos térmicos e criogênicos, na dureza e na superfície de fratura do aço SAE 4340. O aço foi austenitizado a 850 °C por 1 h, seguido de resfriamento ao ar, em água, óleo e revenimento. Os tratamentos criogênicos foram realizados, com permanência de 48 h a -80 °C e imersão em nitrogênio líquido por 24 h. Foram realizadas ensaios de dureza Rockwell C, tração e análises por microscopia eletrônica de varredura. A maior redução da dureza foi observada na criogenia após revenimento. Observou-se a variação entre, superfícies de fratura dúctil, caracterizada por intensa coalescência de vazios e densidade de dimples e superfícies tipicamente frágeis, contendo facetas de clivagem e trincas intergranulares. Observou-se uma condição intermediária, marcada pela presença simultânea de dimples e facetas de clivagem, característica de fratura por quase-clivagem. Conclui-se que os tratamentos criogênicos alteram significativamente os mecanismos de fratura do aço SAE 4340, promovendo mudanças na superfície fraturada, os ganhos de dureza mostraram-se limitados, indicando que a principal contribuição desses tratamentos para esse aço está associada à estabilidade microestrutural e à modificação dos mecanismos de fratura.
SAE 4340 steel is widely used because it possesses an excellent combination of mechanical properties. This study evaluates the influence of heat treatments and cryogenic on the hardness and fracture surface of SAE 4340 steel. The stell was austenitized at 850 °C for 1 h, followed by cooling in air, water, or oil, and subsequent tempering. Cryogenic treatments consisted of exposure at −80 °C for 48 h and immersion in liquid nitrogen for 24 h. Rockwell C hardness tests, tensile tests, and scanning electron microscopy analyses were performed. The results showed that the greatest hardness reduction occurred after cryogenic treatment applied following tempering. Fractographic analysis revealed distinct fracture modes, ranging from ductile fracture characterized by extensive microvoid coalescence and dimple formation to brittle fracture containing cleavage facets and intergranular cracking. An intermediate fracture behavior was also observed, exhibiting both dimples and cleavage facets, typical of quasi-cleavage fracture. It is concluded that cryogenic treatments significantly alter the fracture mechanisms of SAE 4340 steel, promoting changes in the fractured surface. However, the gains in hardness were limited, indicating that the main contribution of these treatments to this steel is associated with microstructural stability and the modification of fracture mechanisms.
Palavras-chave
SAE 4340, Têmpera, Revenimento, Criogenia, Fractografia
SAE 4340, Quenching, Tempering, Cryogenics, Fractographic
Como citar
Nogueira, Fátima Rúbia de Matos Dias; Simonassi, Noan Tonini; Carvalho, Eduardo Atem de.
Influencia dos tratamentos térmicos e criogênicos profundos na dureza e na fractografia do aço SAE 4340,
p. 2413-2424.
In: 79º Congresso Anual da ABM - Internacional,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-43777
