Título

ESTUDO COMPARATIVO DA DUREZA E DA MICROESTRUTURA DOS AÇOS SAE 1020 E SAE 1045 CALANDRADOS E SUBMETIDOS A TRATAMENTOS TÉRMICOS

COMPARATIVE STUDY OF HARDNESS AND MICROSTRUCTURE OF SAE 1020 AND SAE 1045 STEELS CALENDERED AND SUBJECTED TO HEAT TREATMENTS

Autoria

Paixão, Nathália Mello Mascarenhas; Conrado, Maíza Souza; Sade, Wagner; Ferreira, Marcelo

DOI

10.5151/2594-5297-34650

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Resumo

A CALANDRAGEM é UM PROCESSO DE CONFORMAçãO MECâNICA DE GRANDE RELEVâNCIA INDUSTRIAL, UMA VEZ QUE PEçAS CALANDRADAS – EM GERAL, DE EOMETRIA TUBULAR – SãO APLICADAS NA CONSTRUçãO DE SILOS, ESTRUTURAS DE TORRES EóLICAS, ENCANAMENTOS DA CONSTRUçãO CIVIL, ENTRE OUTROS. ESTE TRABALHO SE PROPôS A ANALISAR A DUREZA E A MICROESTRUTURA DE PEçAS CALANDRADAS DOS AçOS SAE 1020 E SAE 1045, E QUAL O EFEITO DE TRATAMENTOS TéRMICOS SOBRE ESTAS. A PEçA DE AçO DE BAIXO CARBONO – SAE 1020 – FOI RECOZIDA PARA ALíVIO DE TENSõES, ENQUANTO A DE MéDIO CARBONO – SAE 1045 – FOI TEMPERADA E REVENIDA. A DUREZA DAS CHAPAS FOI MEDIDA E COMPARADA EM TRêS MOMENTOS: ANTES DA CALANDRAGEM, APóS ESTA E APóS O TRATAMENTO TéRMICO (TT). DA MESMA FORMA, A MICROESTRUTURA DAS CHAPAS METáLICAS FOI OBSERVADA EM MICROSCóPIO ÓTICO PARA ESTES TRêS MOMENTOS DISTINTOS. OS RESULTADOS INDICARAM UMA DUREZA MAIOR PARA AS CHAPAS ENCRUADAS (LOGO APóS A CALANDRAGEM) EM RELAçãO àS CHAPAS NO ESTáGIO INICIAL. O AçO SAE 1045 APRESENTOU A MAIOR DUREZA APóS A TêMPERA E REVENIMENTO, ENQUANTO QUE AS AMOSTRAS DE AçO SAE 1020 SOFRERAM REDUçãO DA DUREZA APóS O RECOZIMENTO, EM FUNçãO DO ALíVIO DE TENSõES E AUMENTO DO TAMANHO DO GRãO. CONCLUI-SE QUE A APLICAçãO DE TêMPERA E REVENIMENTO é CONVENIENTE PARA O AUMENTO DA RESISTêNCIA MECâNICA DE PEçAS DE AçO SAE 1045 CALANDRADAS. EM RELAçãO A CHAPA DE BAIXO CARBONO, O RECOZIMENTO PROMOVEU ALíVIO DE TENSõES NA MEDIDA EM QUE CAUSOU UMA SIGNIFICATIVA REDUçãO DA DUREZA. SENDO ASSIM, ESTE TT MOSTRA-SE DESVANTAJOSO PARA O AçO SAE 1020, UMA VEZ QUE O ALíVIO DE TENSõES ACOMPANHA UMA CONSIDERáVEL QUEDA DA DUREZA, TORNANDO O AçO INADEQUADO PARA MUITAS APLICAçõES.

 

CALENDERING IS A MECHANICAL FORMATION PROCESS OF GREAT INDUSTRIAL RELEVANCE, SINCE METAL PARTS MADE OUT OF THIS PROCESS – USUALLY OF TUBULAR GEOMETRY – ARE APPLIED IN THE FABRICATION OF SILOS, EOLIC TOWERS STRUCTURE, TUBES AND PLUMBING OF THE CONSTRUCTION SECTOR, ETC. THE PRESENT WORK HAS PROPOSED TO ANALYZE THE HARDNESS AND THE MICROSTRUCTURE OF CALENDERED METAL PARTS OF SAE 1020 AND SAE 1045 CARBON STEELS AND THE EFFECTS OF HEAT TREATMENTS ON THESE. THE LOW CARBON STEEL PART – SAE 1020 – WAS ANNEALED FOR TENSION RELIEF, AND THE MEDIUM CARBON STEEL PART – SAE 1045 – WAS QUENCHED AND THEN TEMPERED. THE HARDNESS OF BOTH METAL PARTS WAS MEASURED AND COMPARED FOR THREE DIFFERENT MOMENTS: BEFORE THE CALENDERING, AFTER IT AND AFTER THE HEAT TREATMENT. LIKEWISE, THE MICROSTRUCTURE OF THE METAL PLATES WAS OBSERVED IN THESE THREE DISTINCT MOMENTS. THE RESULTS HAVE SHOWN THAT THE CALENDERED METAL PLATES HAD A HIGHER HARDNESS, COMPARING WITH THE PLATES IN THE INITIAL STAGE. SAE 1045 STEEL HAS PRESENTED HIGHER HARDNESS AFTER QUENCHING AND TEMPERING, WHILE SAE 1020 STEEL HAS SUFFERED HUGE HARDNESS DECREASE AFTER THE ANNEALING, DUE TO TENSION RELIEF AND GRAIN GROWTH. IT IS POSSIBLE TO CONCLUDE THAT THE APPLICATION OF QUENCHING FOLLOWED BY TEMPERING IS VALID FOR THE INCREASE OF MECHANICAL RESISTANCE OF CALENDERED SAE 1045 STEEL PARTS. REGARDING THE LOW CARBON STEEL PLATES, THE ANNEALING PROCESS HAS CAUSED A HUGE DECREASE IN ITS HARDNESS. THEREFORE, IT IS POSSIBLE TO CONCLUDE THAT THE ANNEALING PROCESS IS NOT VALID FOR THE SAE 1020 STEEL, SINCE THE TENSION RELIEF COMES TOGETHER WITH AN EXPRESSIVE HARDNESS DECREASE, THAT MAKES THE STEEL PART INAPPROPRIATE FOR MANY USES.

Palavras-chave

calandragem; tratamento térmico; dureza; microestrutura; aço sae 1020; aço sae 1045

Calendering; Heat Treatment; Hardness; Microstructure; SAE 1020 steel; SAE 1045 steel