Influência do boro na microestrutura e no comportamento mecânico de um aço 10B45 para utilização como fio máquina
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/26936 |
Resumo: | O presente trabalho avaliou as influências da adição de boro no aço 10B45, por meio de análises comparativas nas adições de boro de 0, 30, 45 e 60 ppm. Os aços foram produzidos em escala industrial, na Unidade de Resende da Votorantim Siderurgia. O processo de laminação aplicou ao material uma redução de 99,89% gerando o fio máquina 5,5mm. Após o processo de trefilação e redução total de 77% obtevese um produto denominado arame ovalado 2,65mm. A principal aplicação do arame é o uso em cercas no ramo agropecuário. Neste contexto, características como maleabilidade e trefilabilidade são indispensáveis ao produto. Em ambas etapas, laminação e trefilação, foram retiradas amostras para análises. O objetivo do trabalho foi o estudo do efeito do boro nas características mecânicas e microestruturais do material. Como consequência, determinar a quantidade ótima de boro (dentro das adições estudadas) garantindo as mesmas aplicações do produto final. Através das micrografias de fio máquina evidenciouse que o boro atua como inibido r do crescimento de grão. Foi observado redução do tamanho de grão austenítico de 23,25µ (0 ppm de B) para 15,58µ (60 ppm de B). Este efeito ainda foi avaliado através do espaçamento interlamelar na perlita, sendo visivelmente maior na amostra sem boro. A alteração do diagrama ferro carbono, pela adição de boro, foi evidenciada através da quantificação de fases. Para a adição de 60 ppm de boro há uma redução de 40% na formação da fase ferrítica do material. A análise fractográfica identificou que ambas as amostras apresentam fraturas dúcteis independentemente da quantidade de boro adicionado. Foi verificado que a adição de 60 ppm de boro reduz em 2,2% a resistência do fio máquina. Indicando que boro atuou na redução dos efeitos do envelhecimento dinâmico. Verificado que a amostra 0ppm B obteve um índice de encruamento de 0,32 e a amostra com 60ppm B um coeficiente de 0,35. Assim a adição de boro melhorou a trefilabilidade do material. Esta melhoria também foi notada pelo ensaio de torção. As amostras com presença de boro obtiveram a média de 29 voltas, antes do rompimento do arame, enquanto as amostras sem boro obtiveram média de 17 voltas. Dessa forma as amostras sem boro não atingem o mínimo especificado de 25 voltas, comprometendo a aplicação do material. |
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O objetivo do trabalho foi o estudo do efeito do boro nas características mecânicas e microestruturais do material. Como consequência, determinar a quantidade ótima de boro (dentro das adições estudadas) garantindo as mesmas aplicações do produto final. Através das micrografias de fio máquina evidenciouse que o boro atua como inibido r do crescimento de grão. Foi observado redução do tamanho de grão austenítico de 23,25µ (0 ppm de B) para 15,58µ (60 ppm de B). Este efeito ainda foi avaliado através do espaçamento interlamelar na perlita, sendo visivelmente maior na amostra sem boro. A alteração do diagrama ferro carbono, pela adição de boro, foi evidenciada através da quantificação de fases. Para a adição de 60 ppm de boro há uma redução de 40% na formação da fase ferrítica do material. A análise fractográfica identificou que ambas as amostras apresentam fraturas dúcteis independentemente da quantidade de boro adicionado. Foi verificado que a adição de 60 ppm de boro reduz em 2,2% a resistência do fio máquina. Indicando que boro atuou na redução dos efeitos do envelhecimento dinâmico. Verificado que a amostra 0ppm B obteve um índice de encruamento de 0,32 e a amostra com 60ppm B um coeficiente de 0,35. Assim a adição de boro melhorou a trefilabilidade do material. Esta melhoria também foi notada pelo ensaio de torção. As amostras com presença de boro obtiveram a média de 29 voltas, antes do rompimento do arame, enquanto as amostras sem boro obtiveram média de 17 voltas. Dessa forma as amostras sem boro não atingem o mínimo especificado de 25 voltas, comprometendo a aplicação do material.The present work evaluated the influence of boron addition on 10B45 steel, through comparative analyzes of boron additions of 0, 30, 45 and 60 ppm. The steels were produced on an industrial scale at the Resende Unit of Votorantim Siderurgia. The rolling process applied to the material a reduction of 99% generating the machine wire rod 5.5mm. After the drawing process and total reduction of 77%, a product called oval wire 2.65mm was obtained. The main application of the wire is the use in fences in the agricultural sector. In this context, characteristics such as malleability and trefilability are indispensable to the product. In both steps, lamination and drawing, samples were taken for analysis. The objective of the work was the study of the effect of boron on the mechanical and microstructural characteristics of the material. As a consequence, determine the optimal amount of boron (within the studied additions) guaranteeing the same applications of the final product. Through the machine wire micrographs it was shown that boron acts as a grain growth inhibitor. Austenitic grain size reduction from 23.25μ (0 ppm B) to 15.58μ (60 ppm B) was observed. This effect was still evaluated through the interlamellar spacing in the perlite, being noticeably larger in the sample without boron. The change in the carbon iron diagram, by the addition of boron, was evidenced by the phase quantification. For the addition of 60 ppm of boron there is a 40% reduction in the formation of the ferritic phase of the material. The fractographic analysis identified that both samples had ductile fractions regardless of the amount of boron added. It has been found that the addition of 60 ppm of boron reduces the resistance of the machine wire by 2.2%. Indicating that boron worked in reducing the effects of dynamic aging. It was verified that the sample 0ppm B obtained a hardening index of 0.32 and the sample with 60ppm B a coefficient of 0.35. Thus the addition of boron improved tensile strength of the material. This improvement was also noted by the torsion test. The presence of boron samples averaged 29 laps before the wire broke, while the samples without boron obtained an average of 17 laps. In this way the samples without boron do not reach the specified minimum of 25 turns, compromising the application of the material.95 p.Lins, Jefferson Fabrício Cardosohttp://lattes.cnpq.br/7528952471956006Ferreira, Flaviohttp://lattes.cnpq.br/8741029675242016Rodrigues, Geovanihttp://lattes.cnpq.br/9578900283345548Borges, Viviane de Melo2022-11-16T15:42:02Z2022-11-16T15:42:02Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfBORGES, Viviane de Melo. Influência do boro na microestrutura e no comportamento mecânico de um aço 10B45 para utilização como fio máquina. 2017. 95 f. 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