Influência do boro na microestrutura e no comportamento mecânico de um aço 10B45 para utilização como fio máquina

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Borges, Viviane de Melo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Boro; Nitreto de boro; Laminação; Fio máquina; Arames; Aço 10B45; Trefilação; Engenharia Metalúrgica; Produção intelectual; Boron; Boron nitride; Rolling; Wire rod; Drawn wire
• Link de acesso: http://app.uff.br/riuff/handle/1/26936

O presente trabalho avaliou as influências da adição de boro no aço 10B45, por meio de análises comparativas nas adições de boro de 0, 30, 45 e 60 ppm. Os aços foram produzidos em escala industrial, na Unidade de Resende da Votorantim Siderurgia. O processo de laminação aplicou ao material uma redução de 99,89% gerando o fio máquina 5,5mm. Após o processo de trefilação e redução total de 77% obteve­se um produto denominado arame ovalado 2,65mm. A principal aplicação do arame é o uso em cercas no ramo agropecuário. Neste contexto, características como maleabilidade e trefilabilidade são indispensáveis ao produto. Em ambas etapas, laminação e trefilação, foram retiradas amostras para análises. O objetivo do trabalho foi o estudo do efeito do boro nas características mecânicas e microestruturais do material. Como consequência, determinar a quantidade ótima de boro (dentro das adições estudadas) garantindo as mesmas aplicações do produto final. Através das micrografias de fio máquina evidenciou­se que o boro atua como inibido r do crescimento de grão. Foi observado redução do tamanho de grão austenítico de 23,25µ (0 ppm de B) para 15,58µ (60 ppm de B). Este efeito ainda foi avaliado através do espaçamento interlamelar na perlita, sendo visivelmente maior na amostra sem boro. A alteração do diagrama ferro carbono, pela adição de boro, foi evidenciada através da quantificação de fases. Para a adição de 60 ppm de boro há uma redução de 40% na formação da fase ferrítica do material. A análise fractográfica identificou que ambas as amostras apresentam fraturas dúcteis independentemente da quantidade de boro adicionado. Foi verificado que a adição de 60 ppm de boro reduz em 2,2% a resistência do fio máquina. Indicando que boro atuou na redução dos efeitos do envelhecimento dinâmico. Verificado que a amostra 0ppm B obteve um índice de encruamento de 0,32 e a amostra com 60ppm B um coeficiente de 0,35. Assim a adição de boro melhorou a trefilabilidade do material. Esta melhoria também foi notada pelo ensaio de torção. As amostras com presença de boro obtiveram a média de 29 voltas, antes do rompimento do arame, enquanto as amostras sem boro obtiveram média de 17 voltas. Dessa forma as amostras sem boro não atingem o mínimo especificado de 25 voltas, comprometendo a aplicação do material.