Análise do comportamento do tamanho de grão dos aços baixo carbono, baixa liga e microligado cementados em elevadas temperaturas
Autor: Leandro Pinheiro Birck (Currículo Lattes)
Resumo
Um desafio no processo de cementação é o controle do tamanho de grão austenítico que depende não só dos componentes do aço como também sofre influência do tempo e temperatura aplicados no processo. Tal processo pode ser aplicado utilizando temperaturas iguais ou superiores a 980ºC, visando a obtenção de produtividade, porém, se torna um desafio na questão do controle do tamanho de grão. Alguns elementos de liga são capazes de ancorar até certo ponto o tamanho de grão austenítico. Nesse sentido esse trabalho tem o objetivo de mapear o crescimento de grão em três tempos distintos, para três tipos diferentes de aço, SAE 1020, SAE 8 620 e ASTM 131 AH36 cementados a 980ºC. Também buscou verificar a microestrutura gerada e comportamento de propriedades mecânicas. A metodologia utilizada foi a confecção das amostras dos 3 tipos de aços, fazer sua análise pré tratamento, realizar a cementação em 3, 6 e 9 horas a 980 ºC, fazer a análise da microestrutura e fases geradas, comportamento das propriedades mecânicas, microdureza Vickers, verificação do tamanho de grão. Os resultados mostraram que a microestrutura gerada foi constituída por martensita e pequeno percentual de austenita retida nas camadas cementadas e martensita de baixo carbono no núcleo dos aços AH36 e 8620. Já no ASTM 1020 a microestrutura de núcleo foi a de martensita de baixo carbono e ferrita livre. O perfil de microdureza das amostras revelou que a profundidade aumentou com o tempo e variou para os diferentes aços. A análise dos tamanhos de grão das amostras demonstrou que o aço ASTM 131 AH36 se comportou bem frente ao tratamento severo de cementação, já o SAE 8620 e o SAE 102 0 não conseguiram sustentar um tamanho de grão satisfatório. Dessa forma conclui se que para o tratamento de cementação em alta temperatura pelos tempos de 3, 6 e 9 horas a 980 º C o Aço ASTM 131 AH36 pode ser empregado, já o SAE 8620 e SAE 1020 não são indicados já que não conseguiram manter um tamanho de grão de interesse, com crescimento anormal de grão já no tempo de 3 horas.