Título

INFLUÊNCIA DO TEOR DE FÓSFORO E DA TEMPERATURA DE TÊMPERA NA TENACIDADE AO IMPACTO DO AÇO MOLA SAE 5160

ON THE EFFECTS OF THE PHOSPHORUS CONTENT AND AUSTENITIZING TEMPERATURE ON THE IMPACT TOUGHNESS PROPERTIES OF SAE 5160 SPRING STEEL

Autoria

Castro, Danilo Borges Villarino de; Ventura, Jaime Milan; Filho, Waldek Wladimir Bose

DOI

10.5151/2594-5327-0417

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Resumo

Este trabalho teve como objetivo investigar a influência do teor de fósforo, nos limites de 0,012 e 0,025 (% em peso), e da temperatura de austenitização de têmpera sobre a tenacidade ao impacto do aço SAE 5160 utilizado para fabricação de molas planas de caminhões. Foram efetuados tratamentos térmicos de têmpera e de revenimento em lâminas de aço SAE 5160 com bitolas de 70x10 mm, utilizando três diferentes temperaturas de austenitização: 850oC, 900oC, e 1000oC, sendo o tempo de 15 minutos de permanência na temperatura de austenitização para têmpera e resfriados em óleo de têmpera à 66oC. A seguir as amostras foram revenidas à 500oC por 1 h. Para avaliação da fragilização foram confeccionados corpos de prova do tipo Charpy com entalhe em V e microscopia eletrônica de varredura. Das análises dos resultados foi possível identificar que o aumento da temperatura de austenitização, para ambos os teores de P reduzem a tenacidade ao impacto. Entretanto, no caso do aço com 0,025 (% em peso), mesmo para a mais baixa temperatura de austenitização (850oC) a tenacidade ao impacto foi reduzida significantemente e o modo de fratura foi predominantemente intergranular.

 

The aim of this work was to investigate the influence of the phosphorus content (0,010 and 0,025 (wt %), and the quenching austenitizing temperature on impact toughness of the steel SAE 5160H used for plain springs manufacturing. The SAE 5160H steel bars were heat treated using three different austenitizing temperatures 850oC, 900oC, and 1000oC, with holding time of 15 min, and tempered for 1h at 500oC. Charpy tests were carried out for embrittlement evaluation. The fracture surface was analysed using scanning electronic microscopy. The results showed that when the P amount was increased from 0,010 to 0,025 the impact toughness drop from 400 to 170 kJ/m2. The fracture surface showed that the higher P steel presents a higher susceptibility to develop intergranular fracture. For the low P content steel, increasing the austenitizing temperature reduced the impact toughness, but it did not presented intergranular fracture.

Palavras-chave

Fragilização por têmpera; Aço 5160; Austenitização; Fósforo.

Quench embrittlement; 5160 steel; Austenitizing; Phosphorus.