Título

INFLUÊNCIA DO TRATAMENTO DE BAKE HARDENING NA PROPAGAÇÃO DE TRINCA POR FADIGA EM DOIS AÇOS BIFÁSICOS UTILIZADOS NA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA

EFFECT OF BAKE HARDENING HEAT TREATMENT ON FATIGUE CRACK PROPAGATION OF TWO DUAL-PHASE STEELS USED TO AUTOMOTIVE INDUSTRY

Autoria

Horta, Warley da Silva; Godefroid, Leonardo Barbosa; Cândido, Luiz Cláudio; Andrade, Margareth Spangler

DOI

10.5151/2594-5327-18361

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Resumo

O tratamento térmico de Bake Hardening (BH) é uma técnica utilizada para aumentar a resistência mecânica de componentes estruturais de automóveis. Esta etapa ocorre durante o processo de cura da pintura. O tratamento de BH promove alterações microestruturais em alguns tipos de aços, dentre eles, os aços bifásicos, e estes já apresentam várias publicações atestando seu bom desempenho em tenacidade à fratura e de resistência à fadiga. O efeito do BH é uma soma os mecanismos de endurecimento por solução sólida e por precipitação nas fases, ferrita e martensita. No presente trabalho, o ensaio de propagação de trinca por fadiga (curva da dN  K ) foi realizado para verificar do efeito do tratamento térmico de BH em dois aços bifásicos, um dos aços tem adições de Cr enquanto o outro tem Si como elemento de liga, com fração volumétrica de martensita na faixa de 3% a 8%, além de outros constituintes microestruturais, tais como, perlita e/ou bainita. Corpos de prova do tipo C(T) foram empregados, com espessura de 3,8 mm e largura de 50 mm, na orientação T-L. Os ensaios de fadiga foram realizados na frequência de 30 HZ e razão R entre tensões, de 0,1. Os resultados mostraram que a resistência à propagação de trinca por fadiga dos dois aços bifásicos avaliados sofre alteração com a aplicação do tratamento de BH, e quando se analisa a relação entre o valor Kth e valor de limite de escoamento, é observado um comportamento intermediário entre os resultados dos aços sem nenhum tratamento e para os mesmos submetidos à pré-deformação seguido do tratamento de BH.

 

Heat treatment of “Bake Hardening” (BH) is a technique used to increase the mechanical strength of structural components in automotive industry. This step occurs during the healing process of painting. The treatment of BH promotes microstructural changes in some grades, among them, the dual phase steels, and already has several publications attesting to their good performance in terms of fracture toughness and fatigue resistance. Treatment effect of BH is a sum of the mechanisms by solid solution hardening and precipitation hardening in the main phases, ferrite and martensite. In this work, fatigue crack propagation da dN  K has been conducted to determine the effect of heat treatment of BH in two dual-phase steels, one of steels has Cr additions while the other has Si as an alloying element, with the martensite volume fraction in the range of 3% to 8%, and other microstructural constituents, such as perlite and bainite. C(T) specimens, with a thickness of 3.8 mm and a width of 50 mm in T-L orientation were used for the experiments. Fatigue tests were performed at a frequency of 30 Hz at 25 °C and R ratio of 0.1. The results showed that resistance to fatigue crack propagation of two dual phase steels evaluated altered with the application of the treatment of BH, and when analyzing the relationship between Kth and yield stress is observed an intermediate behavior between the results of steels without treatment and steels subjected to the same pre-deformation followed by treatment of BH.

Palavras-chave

Aços bifásicos; Resistência à fadiga; Tratamento térmico; Aplicações automobilísticas.

Dual-phase steels; Fatigue resistance; Heat treatment; Automotive industry.