Estudo da aplicação de tratamentos termomecânicos no campo da austenita metaestável em um aço bainítico de baixo carbono e de resfriamento contínuo

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Castro, Pedro José de
• Orientador(a): Rocha, Alexandre da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Aço-carbono; Tratamento térmico; Propriedades microestruturais; Metalurgia de transformação
• Palavras-chave em Inglês: Granular bainite; Lath-like bainite; Continuous cooling; Thermomechanical treatment; Metastable austenite
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/221661

A introdução da nova classe de aços chamada de aços bainíticos de forjamento é uma das possibilidades para redução de consumo energético na indústria de beneficiamento do aço. Esta nova classe de materiais visa atingir suas especificações de projeto após a etapa de conformação seguida por resfriamento contínuo em ar. O presente trabalho teve como objetivo modificar as condições termodinâmicas da transformação bainítica introduzindo um estágio adicional de resfriamento acelerado antes do estágio de resfriamento contínuo, para que a transformação bainítica iniciasse em baixas temperaturas. Para tanto, após a austenitização em 1200 °C ou 1000 °C, buscou-se resfriar rapidamente as amostras até as temperaturas de 450 °C e 600 °C antes que a transformação bainítica se deflagrasse. Após o resfriamento acelerado, algumas amostras continuaram em resfriamento contínuo sem influência de deformação (0% de redução), enquanto outras foram forjadas com diferentes reduções (10%, 20%, 40% e 60%) antes de seguir o resfriamento contínuo. A caracterização metalúrgica das amostras foi realizada por meio da análise de micrografias ópticas e de varredura oriundas de diferentes regiões das amostras, em função da taxa de resfriamento e grau de deformação aplicado. Além disso, foram realizados ensaios de dureza e difração de raios-X, fornecendo informações metalúrgicas sobre a relação processo-microestrutura dos ensaios realizados. Concluiu-se que, quando não há deformação, a microestrutura favorecida é a da bainita em ripas, com um incremento de dureza e refinamento microestrutural, principalmente quando a transformação se inicia de um grão austenítico menor. Após a aplicação de deformação na temperatura de ≈ 600 °C, as características microestruturais são controladas pela formação de ferrita, principalmente quando o grão austenítico prévio é menor, gerando uma microestrutura heterogênea afetada pelo particionamento intrínseco ocasionado pelo mecanismo reconstrutivo da ferrita. Com a redução da temperatura de forjamento para ≈ 450 °C, foi possível evitar a formação de ferrita poligonal, permitindo que a microestrutura resultante aproveitasse das condições termodinâmicas de transformação em menor temperatura, o que resultou num incremento da fração de bainita e refinamento microestrutural dependendo do grau da deformação local. Este refinamento foi refletido no incremento de durezas e densidade de discordâncias. Em todo os casos, concluiu-se que a deformação favorece a formação de bainita granular.