Estudo para aplicação do aço bainítico de resfriamento contínuo DIN 18MNCRSIMO6-4 em forjamento a quente

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Silveira, Antonio Carlos de Figueiredo
• Orientador(a): Rocha, Alexandre da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Aço; Resfriamento; Forjamento a quente
• Palavras-chave em Inglês: Thermomechanical processing; Continuously cooled cainitic steels; Prior austenite grain size; Bainite
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/212384

A aplicação de processamento termomecânico (PTM) em aços bainíticos de resfriamento contínuo tem o potencial de reduzir custos e melhorar as propriedades mecânicas de componentes forjados, porém, para isto é necessário o entendimento do efeito de cada uma das etapas que compõem um PTM na microestrutura desta classe de aços. No presente trabalho foi realizado um estudo do efeito das etapas de aquecimento e forjamento nas características metalúrgicas do aço DIN 18MnCrSiMo6-4 submetido a rotas termomecânicas e ensaios de forjabilidade. Para a etapa de aquecimento, o crescimento do grão austenítico foi estudado em diferentes tempos e temperaturas de forjamento. Para a etapa de deformação, foram realizados ensaios de compressão de cunha à quente para o entendimento do efeito da deformação na microestrutura. Além disso, rotas termomecânicas com diferentes temperaturas de forjamento foram aplicadas a ensaios de recalque a quente de billets cilíndricos. Estes ensaios tiveram como objetivo compreender o efeito da temperatura de forjamento na microestrutura. A caracterização metalúrgica do aço foi realizada por ensaios de dureza (HRC), microdureza (HV1 e HV0,2), microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X. Os resultados indicam que temperaturas de 1200 °C na etapa de aquecimento promovem crescimento anormal de grãos. Foi identificado que a deformação plástica modificou a morfologia da microestrutura bainítica, aumentou a dureza, reduziu o teor de carbono da austenita retida. Porém, não afetou a fração desta fase na microestrutura. A temperatura de forjamento afetou sensivelmente o refino do tamanho de grão austenítico prévio (TGAP), e a formação de ferrita poligonal (FP) na microestrutura dos billets processados termomecanicamente. No billet forjado à 1000 °C, a fração de FP atingiu cerca de 30%, por outro lado, o billet forjado a 1200 °C resultou em fração de FP próximas de zero. A formação de FP modificou a formação das outras microestruturas durante o resfriamento. No forjamento a 1000 °C, a formação de ferrita favoreceu a formação de um terceiro microconstituinte a qual indica ser martensita e apenas uma pequena parcela de bainita. Ao aumentar a temperatura de forjamento para 1100 °C e 1200 °C, a fração de FP foi reduzida, assim como a formação do terceiro microconstituinte e uma maior fração de bainita granular foi obtida, resultando em uma microestrutura mais homogênea.