Título

INFLUÊNCIA DO TAMANHO DE GRÃO NO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE AÇO INOXIDÁVEL UNS S30100

MECHANICAL BEHAVIOR OF UNS S30100 STAINLESS STEEL AND ITS RELATION TO GRAINSIZE

Autoria

Magnabosco, Rodrigo; Mélo, Drumond de

DOI

10.5151/2594-5327-0230

Downloads

Baixar Artigo 36 Downloads

Resumo

O presente trabalho teve o objetivo de equacionar, em relações do tipo Hall-Petch, as propriedades mecânicas do aço inoxidável austenítico UNS S30100. O material foi submetido a recozimento a 1200°C entre 10 minutos e 24 horas, para a obtenção de diferentes tamanhos de grão, determinados segundo a norma ASTM E112-96. Ensaios de tração segundo a ASTM E8M-04 determinaram limites de resistência, escoamento e real de ruptura, alongamento total em 25mm, redução da área e deformação real na fratura, além dos parâmetros da equação de Ramberg-Osgood. As microestruturas obtidas apresentaram diferentes tamanhos de grão, e os resultados obtidos permitiram relacionar as propriedades mecânicas ao diâmetro médio espacial dos grãos das diferentes amostras. Constatou-se que os limites de escoamento e resistência, o alongamento total em 25mm e o coeficiente de resistência da equação de Ramberg-Osgood são dependentes do diâmetro médio espacial dos grãos, sendo que as relações de Hall-Petch obtidas para estas variáveis tem confiabilidade superior a 85%. Todavia, propriedades mecânicas associadas à fratura do material (limite real de fratura e deformação real na fratura) não dependem do tamanho de grão, observando-se inclusive que o limite real de fratura cresce linearmente com a deformação real na fratura, indicando que o intenso encruamento desta região dos corpos-de-prova é o fenômeno que governa estas propriedades. O expoente de encruamento da equação de Ramberg-Osgood também independe do tamanho de grão original do aço UNS S30100, provavelmente devido a indução de martensita

 

This work describes the grain size influence on the mechanical behavior of UNS S30100 austenitic stainless steel. To obtain different grain sizes, the material was annealed at 1200°C between 10 minutes and 24 hours. Grain size measurements were done following ASTM E112-96. Tension tests following ASTM E8M-04 allowed the determination of yield strength, tensile strength and true fracture strength, total elongation in 25mm, area reduction, true fracture strain and the Ramberg-Osgood parameters. It was found that yield and tensile strength, total elongation in 25 mm and the strength coefficient of Ramberg-Osgood relationship are grain-size dependent properties. However, mechanical properties associated to fracture (true fracture stress, area reduction and consequently true fracture strain) are grain-size independent. True fracture strength grows linearly to true fracture strain, indicating that the intense strain hardening in the fracture region is mandatory for those properties. The strain hardening exponent is also grain-size independent, probably influenced by strain-induced

Palavras-chave

Aço inoxidável austenítico; UNS S30100; Tamanho de grão; Comportamento mecânico.

Austenitic stainless steel; UNS S30100; Grain size; Mechanical behavior.