Título

COMPORTAMENTO EM FADIGA DE BAIXO CICLO DE UM AÇO 41B30H COM MICROESTRUTURA BIFÁSICA

LOW-CYCLE FATIGUE BEHAVIOR OF A 41B30H STEEL WITH DUAL-PHASE MICROSTRUCTURE

Autoria

Lopes, Luiz Carlos Rolim; Maia, Patrícia Rocha; Xavier, Lucas Soncin; Moreira, Luciano Pessanha

DOI

10.5151/2594-5327-16087

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Resumo

Amostras do aço 41B30H, tratadas dentro do campo intercrítico do diagrama Fe-C, para produzir microestruturas bifásicas de ferrita+martensita, foram submetidas à testes de tração e de fadiga por deformação controlada e os resultados foram comparados com os de amostras deste aço, tratadas de modo convensional por têmpera a partir do campo austenítico, e revenido. Amostras do aço foram submetidas a tratamentos térmicos de têmpera a 737oC, 782oC e 900oC seguidos de revenido a 600oC. Foram obtidas microestruturas de ferrita+martensita, com respectivamente, 56%; 67% e 100% de martensita. Alguns corpos-de-prova foram submetidos exames ao MEV. As curvas monotônicas e cíclicas mostram que o material com maior teor de ferrita sofre endurecimento cíclico, enquanto que os outros dois, com maior teor de martensita mostram amolecimento cíclico. O diagrama de Coffin-Manson indica que a microestrurura mais rica em ferrita tem maior resistência a fadiga de baixo ciclo, enquanto que a microestrutura com 100% de martensita tem maior desempenho no campo de fadiga de alto ciclo. O material tratado a 782oC tem resistência à fadiga intermediária.

 

In this work, the low-cycle fatigue behavior of samples of a 41B30H steel heat treated in the inter-critical temperature range has been studied and compared with samples treated in the austenitic region. Samples of this steel have been submitted to quenching treatment from 737oC, 782oC e 900oC and tempering at 600oC. Dual- phase microstructures of ferrite+martensite with 56%; 67% and 100% of martensite volume fractions were produced, respectively. Tensile and fatigue tests were realized to build monotonic and cyclic stress-strain curves and Coffin-Manson diagrams. Some samples have received metallographic preparation for surface observation in SEM. The data showed that the material with higher volume fraction of ferrite has a cyclic hardening behavior and the other two conditions, with higher martensite volume fraction, cyclic soften. Coffin-Manson plot shows that the microstructure with higher volume fraction of ferrite has higher performance in the low-cycle fatigue region while the microstructure with 100% of martensite shows higher strength in high-cycle fatigue region. The material heat treated at 782oC shows a intermediate behavior between the other two.

Palavras-chave

Fadiga de baixo ciclo; Microestrutura bifásica; Aço 41B30H.

Low-cycle fatigue; Dual-phase microstructure; 41B30H steel.