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Programa Preliminar - Ebrats 2012

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DE UM AÇO COM DIFERENTES MICROESTRUTURAS BIFÁSICAS OBTIDAS A PARTIR DO AÇO LNE 380 VIA SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL E METALOGRAFIAS QUALITATIVA E QUANTITATIVA

Referencia Apresentador Resumo Confirmado
04-019
Geovani Rodrigues Atualmente, dentre os aços em desenvolvimento para a indústria automobilística, o aço bifásico é um dos importantes materiais, pois pode proporcionar a fabricação de estruturas veiculares mais leves e, consequentemente, diminuir a emissão de poluentes na atmosfera. Os aços bifásicos são assim chamados por possuírem uma microestrutura essencialmente formada por ferrita e martensita. Entretanto, na prática, estas microestruturas são muito mais complexas, pois apresentam em pequenas quantidades fases como austenita retida, nitretos, boretos, entre outras que somadas podem chegar a aproximadamente 10-15% da fração volumétrica destas microestruturas. Sabe-se que as propriedades mecânicas destes aços estão diretamente ligadas ao tipo de microestrutura, o que torna de suma importância uma eficiente caracterização microestrutural. Neste trabalho, a identificação das fases e precipitados existentes em função da temperatura e o cálculo de suas respectivas frações volumétricas foram realizadas por simulação computacional, utilizando o software THERMOCALC. Estes resultados numéricos foram validados por metalografias qualitativa e quantitativa com auxílio do software “Image J”. A partir dos resultados obtidos pela simulação computacional, amostras do aço foram temperadas a partir de diferentes temperaturas. A partir de 680°C (abaixo da região intercrítica), 707°C, 787°C, 829°C, 850°C (dentro da região intercrítica) e a partir de 870°C (acima da região intercrítica). Estes tratamentos térmicos tiveram o objetivo de produzir amostras com microestruturas formadas por ferrita e perlita, ferrita e martensita e uma amostra monofásica formada apenas por martensita. A preparação das amostras, para as análises metalográficas foi realizada seguindo os procedimentos padrões de metalografia com ataque químico com soluções de “Nital” 2% e “Le Pera”. Após a preparação metalográfica, as amostras com diferentes microestruturas foram avaliadas utilizando um microscópio óptico, equipado com câmera digital e software para análise de imagens. Terminada a identificação e a avaliação da morfologia e distribuição das fases existentes, foi então realizada a quantificação destas fases por meio de metalografia quantitativa com auxílio do software “Image J”. Os resultados obtidos pela simulação computacional mostraram que a faixa para os tratamentos térmicos intercríticos, para este aço, está entre 707°C e 860°C. Pode-se observar também que nesta faixa de temperatura o somatório das frações volumétricas de ferrita e martensita é de aproximadamente 90% e os outros 10% são formados por diferentes precipitados como nitretos e sulfetos. Pela simulação numérica foi calculada também a fração volumétrica das fases e precipitados existentes em função da temperatura. Os resultados de metalografia qualitativa mostraram que o aço no estado como recebido é formado pelas fases ferrita e martensita. O aço temperado a partir de 680ºC praticamente não sofreu nenhuma mudança significativa em sua microestrutura e não apresentou martensita. Aquelas amostras do aço tratadas a 707°C, 787°C, 829°C e 850°C possuem microestrutura formada por diferentes frações volumétricas de ferrita e martensita e aquela tratada a 870ºC possui microestrutura formada exclusivamente pela fase martensita. Devido, possivelmente, a baixa fração volumétrica e dimensão dos precipitados, estas não foram visualizadas nas imagens de microscopia óptica. Os resultados de metalografia qualitativa e quantitativa (utilizando o software “Image J”) validaram os resultados obtidos pela simulação computacional, ou seja, os resultados experimentais estão de acordo com aqueles obtidos pela simulação computacional no que diz respeito à fração volumétrica de ferrita e martensita. Os autores agradecem a CSN – Companhia Siderúrgica Nacional pela doação do material estudado. SIM
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