Efeito do tratamento térmico e da composição química nas propriedades mecânicas e capacidade de recuperação de forma de ligas inoxidáveis Fe-Mn-Si-Cr-Ni com EMF

• Autor(a) principal: Christian Egidio da Silva
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do ITA
• Texto Completo: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2839
• topic: Aços inoxidáveis; Tratamento térmico; Composição química; Concentração (composição); Forjamento; Metalurgia

Neste trabalho é apresentado o efeito do tratamento térmico e da composição química de aços inoxidáveis Fe-Mn-Si-Cr-Ni com Efeito de Memória de Forma (EMF) processados por forjamento nas propriedades mecânicas e capacidade de recuperação de forma. As amostras foram caracterizadas em termos da evolução microestrutural, propriedades mecânicas, desgaste e recuperação de forma. A caracterização microestrutural foi realizada com o auxílio de técnicas de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Foram realizadas medições de dureza nas diferentes condições de estudo para compreender a evolução do encruamento e amolecimento das amostras tratadas termicamente em diferentes temperaturas. A caracterização do EMF foi realizada por meio de ensaio de compressão, sendo aplicadas deformações de 4% e 6%, e do mecanismo de desgaste foi realizada por meio de ensaio do tipo pino contra lixa. Empregou-se a técnica de calorimetria diferencial de varredura para determinar as temperaturas de transformação de fase. O aumento da temperatura de austenitização e do tempo de patamar promoveu um aumento do tamanho de grão austenítico. A liga com maiores teores de cromo e níquel e menor teor de manganês apresentou menor crescimento de grão, maiores valores de dureza e de tensão de escoamento, independente da temperatura de austenitização utilizada, e melhor resistência ao desgaste. Também foi evidenciado, para esta liga, um contínuo incremento da máxima tensão em compressão à medida que a temperatura de austenitização aumentou, independente da deformação aplicada durante o ensaio de compressão. Comportamento exatamente inverso foi observado para a liga com menores teores de cromo e níquel e maior teor de manganês. Ao aumentar a temperatura de austenitização, independente da composição química, ocorreu uma redução significativa de dureza, mas não foi observada alteração da tensão de escoamento, que até apresentou um pequeno aumento. As ligas estudadas apresentaram resultados de módulo de elasticidade estatisticamente iguais mesmo com a diferença de composição existente. A alteração da temperatura de revenimento não implicou em mudança significativa de dureza. No entanto, a liga com maiores teores de cromo e níquel e menor teor de manganês apresentou aumento de dureza após o revenimento, comportamento exatamente oposto às demais ligas estudadas. Na análise microestrutural observou-se o aparecimento de pequenos precipitados ricos em cromo e silício, o que confirma a ocorrência de endurecimento secundário para esta liga. Este efeito parece ser tanto maior quanto maior é a temperatura de austenitização utilizada. A liga com menores teores de cromo e níquel e maior teor de manganês apresentou melhor capacidade de recuperação total independente da deformação aplicada. Comprovou-se que, se a resistência mecânica da matriz é menor, obtém-se uma melhor capacidade de recuperação de forma. Para este material, a contribuição da recuperação de forma supera a contribuição associada à recuperação elástica. Obteve-se uma recuperação total de 3,9% para a liga com menores teores de cromo e níquel e maior teor de manganês ao ser aplicada deformação de 6%, resultado obtido quando a austenitização foi realizada a 950C. Esta liga não apresentou variação significativa nas temperaturas de transformação de fase independente da temperatura de austenitização empregada.