Título

TENACIDADE À FRATURA E SUA RELAÇÃO COM O TEOR DE CARBONO E OUTRAS PROPRIEDADES PARA AÇO INOXIDÁVEL MARTENSÍTICO DE ALTA RESISTÊNCIA AO DESGASTE

FRACTURE TOUGHNESS AND YOUR RELATION WITH CARBON CONTENT AND OTHERS PROPERTIES FOR MARTENSITIC STAINLESS STEEL OF HIGH RESISTANCE TO WEAR

Autoria

Galinari, Clenice Moreira; Bálsamo, Paulo Sérgio de Sairre; Godefroid, Leonardo Barbosa; Vasconcelos, Wander Luiz

DOI

10.5151/2594-5327-0246

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Resumo

O objetivo deste trabalho é o conhecimento do comportamento dúctil-frágil de um aço inoxidável martensítico de alta resistência ao desgaste em função da variação do teor de carbono. Para isto, foi realizado o ensaio de tenacidade à fratura, obtendo-se o valor de K1c do material para diferentes teores de carbono. Foram elaboradas quatro ligas de composição química similar, variando somente o teor de carbono de 0,3% a 0,7%. Essas ligas foram laminadas a quente até a espessura de 3mm e submetidas em laboratório aos tratamentos de austenitização, têmpera ao ar, têmpera subzero e revenimento conforme aplicados pelo principal cliente desse tipo de aço, a indústria cuteleira. Foram também realizados os ensaios de dureza, tração, e análises da microestrutura e fractográfica. Os valores de dureza e resistência a tração apresentaram-se maiores à medida que se eleva o teor de carbono; a tenacidade à fratura, apresentou valores menores para teores de carbono mais elevados. Verificou-se que entre 0,3% e 0,4% de carbono, os valores obtidos para as características avaliadas apresentaram uma diferença significativa; à partir de 0,4% de carbono os valores tendem a um patamar. A microestrutura revelou carbonetos do tipo M23C6, com fração volumétrica variando de 0,3% a 4,8%. A fractografia revelou características de fratura dúctil e semi-frágil.

 

The objective of this work is know ductile-fragile behavior of martensitic stainless steel of high resistance to wear in function of the carbon content range. The fracture toughness test was made, obtaining K1c values for materials with different carbon contents. Four alloys with similar chemical composition were prepared, changing only carbon content from 0,3% to 0,7%. These alloys were hot rolling to 3mm thickness and submited to heat treatment of annealing, austenitizing, air quenching, subzero quenching and tempering, in laboratory, following the procedure used by the main customer of this kind of steel, the cutlery industry. Rockwell-C hardness test, tension test, microstructure and microfractography were also analysed. Values of hardness and tensile strength increased with carbon content while fracture toughness decreased with carbon content. It was verified a major difference on the properties in the range of 0,3%C to 0,4%C, while for higher carbon contents, values obtained showed a tendency to stabilization. The microstructure analysis revealed M23C6 carbides with a volumetric fraction ranging from 0,3% to 4,8%. The microfractography revealed characteristics of ductile and semifragile fracture.

Palavras-chave

Inoxidáveis martensíticos; Tenacidade à fratura; Carbonetos.

Martensitic stainless steel; Fracture toughness; Carbides.