Caracterização microestrutural de um aço SAE 1070 obtido via processamento termomecânico para fabricação de fio-máquina
Autor(a) principal: | |
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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/1/26740 |
Resumo: | Atualmente os fios metálicos de seção circular são largamente empregados pela indústria de transformação em diversos artefatos, a grande parte deles de baixo valor agregado, entretanto há aplicações como o fio-máquina para indústria de pneus que despertam maior atenção devido ao custo significativo desse produto. O material utilizado para a fabricação desse tipo de fio-máquina é um aço alto carbono com estrutura perlítica, pois apresenta boa conformabilidade e excelente resistência ao desgaste. Este trabalho propõe realizar a caracterização microestrutural do aço SAE 1070 utilizado na fabricação de fio-máquina via processamento termomecânico. O aço foi trefilado a seco por 12 passes com reduções médias entre 15 e 21%. Em seguida o material foi recozido a 1000ºC por 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 90 e 120 min. A caracterização microestrutural foi realizada com o auxílio da técnica de microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A rugosidade do material foi medida via microscopia confocal e de força atômica. O material teve ainda seu comportamento mecânico avaliado por meio de ensaio de dureza Vickers e ensaio de tração. O material deformado apresentou a estrutura “curling” na seção transversal, enquanto que na seção longitudinal a maioria das lamelas se encontrava alinhadas com a direção de trefilação, revelando a heterogeneidade de deformação ao longo da espessura do fio. Os resultados obtidos com o recozimento mostram que há uma competição entre os fenômenos de restauração e a transformação de fase, e que alguns fatores como a estrutura “curling” inibiram o processo de recristalização. As ferritas alotriomórfica e Widmanstatten secundárias foram identificadas no material recozido. Os ensaios de tração e dureza revelaram as alterações nas propriedades mecânicas do material que acompanham a evolução microestrutural e uma relação linear entre a dureza e o espaçamento interlamelar durante o recozimento foi observada. A análise topográfica evidenciou a discrepância entre os perfis do material na condição inicial e deformado. |
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Caracterização microestrutural de um aço SAE 1070 obtido via processamento termomecânico para fabricação de fio-máquinaTrefilaçãoAço SAE 1070RecozimentoCaracterização microestruturalAço SAETrefilaçãoRecozimento (Metalurgia)Engenharia MetalúrgicaProdução intelectualWire drawingWiresSteel SAE 1070AnnealingMicrostructural characterizationRoughnessAtualmente os fios metálicos de seção circular são largamente empregados pela indústria de transformação em diversos artefatos, a grande parte deles de baixo valor agregado, entretanto há aplicações como o fio-máquina para indústria de pneus que despertam maior atenção devido ao custo significativo desse produto. O material utilizado para a fabricação desse tipo de fio-máquina é um aço alto carbono com estrutura perlítica, pois apresenta boa conformabilidade e excelente resistência ao desgaste. Este trabalho propõe realizar a caracterização microestrutural do aço SAE 1070 utilizado na fabricação de fio-máquina via processamento termomecânico. O aço foi trefilado a seco por 12 passes com reduções médias entre 15 e 21%. Em seguida o material foi recozido a 1000ºC por 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 90 e 120 min. A caracterização microestrutural foi realizada com o auxílio da técnica de microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A rugosidade do material foi medida via microscopia confocal e de força atômica. O material teve ainda seu comportamento mecânico avaliado por meio de ensaio de dureza Vickers e ensaio de tração. O material deformado apresentou a estrutura “curling” na seção transversal, enquanto que na seção longitudinal a maioria das lamelas se encontrava alinhadas com a direção de trefilação, revelando a heterogeneidade de deformação ao longo da espessura do fio. Os resultados obtidos com o recozimento mostram que há uma competição entre os fenômenos de restauração e a transformação de fase, e que alguns fatores como a estrutura “curling” inibiram o processo de recristalização. As ferritas alotriomórfica e Widmanstatten secundárias foram identificadas no material recozido. Os ensaios de tração e dureza revelaram as alterações nas propriedades mecânicas do material que acompanham a evolução microestrutural e uma relação linear entre a dureza e o espaçamento interlamelar durante o recozimento foi observada. A análise topográfica evidenciou a discrepância entre os perfis do material na condição inicial e deformado.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCurrently the wires of circular section are widely used by industry in various artifacts, the majority of them with low added value, however there are applications with wire rod for tire industry that arouse more attention due to the significant cost of this product. The material used to manufacture this type of wire is a high carbon steel with pearlite structure because it has good formability and excellent wear resistance. This work proposes to realize microstructural characterization of SAE 1070 steel used in the manufacture of wire through thermomechanical processing. The steel was dry drawn for 12 pass with average reductions between 15 to 21%. Then, the material was annealed at 1000ºC for 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 90 and 120 min. The microstructural characterization was performed with the aid of the technique of optical microscopy (OM) and scanning by electron microscopy (SEM). The material surface roughness was defined by microscopes confocal and atomic force. The material mechanical behavior was also evaluated by Vickers hardness and tensile test. The deformed material showed a curling structure in cross section, while in longitudinal section, the majority of the lamellas was aligned with drawing direction, showing the heterogeneity of deformation along the thickness of the wire. The results obtained by annealing indicate that there is a competition between the restoration phenomenons and phase transformation, and that some factors such as curling structure inhibited the recrystallization process. The allotriomorphic and secondary Widmanstätten ferrites were identified in the annealed material. The tensile and hardness test revealed changes in the mechanical properties of the material following the microstructural evolution and a linear relation between hardness and interlamellar spacing during annealing was observed. The topographic analysis demonstrated a discrepancy between the profiles of the material in the initial and deformed condition.97 p.Lins, Jefferson Fabrício Cardosohttp://lattes.cnpq.br/7528952471956006Ferreira, Fláviohttp://lattes.cnpq.br/8741029675242016Ribeiro, Rosinei Batistahttp://lattes.cnpq.br/5938003791536092http://lattes.cnpq.br/8837380985359334Duarte, Ana Carolina Ribeiro2022-11-01T12:45:01Z2022-11-01T12:45:01Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfDUARTE, Ana Carolina Ribeiro. Caracterização microestrutural de um aço SAE 1070 obtido via processamento termomecânico para fabricação de fio-máquina. 2014. 97 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Metalúrgica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2014.http://app.uff.br/riuff/handle/1/26740CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-11-01T12:45:06Zoai:app.uff.br:1/26740Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:03:51.747720Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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Atualmente os fios metálicos de seção circular são largamente empregados pela indústria de transformação em diversos artefatos, a grande parte deles de baixo valor agregado, entretanto há aplicações como o fio-máquina para indústria de pneus que despertam maior atenção devido ao custo significativo desse produto. O material utilizado para a fabricação desse tipo de fio-máquina é um aço alto carbono com estrutura perlítica, pois apresenta boa conformabilidade e excelente resistência ao desgaste. Este trabalho propõe realizar a caracterização microestrutural do aço SAE 1070 utilizado na fabricação de fio-máquina via processamento termomecânico. O aço foi trefilado a seco por 12 passes com reduções médias entre 15 e 21%. Em seguida o material foi recozido a 1000ºC por 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 90 e 120 min. A caracterização microestrutural foi realizada com o auxílio da técnica de microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A rugosidade do material foi medida via microscopia confocal e de força atômica. O material teve ainda seu comportamento mecânico avaliado por meio de ensaio de dureza Vickers e ensaio de tração. O material deformado apresentou a estrutura “curling” na seção transversal, enquanto que na seção longitudinal a maioria das lamelas se encontrava alinhadas com a direção de trefilação, revelando a heterogeneidade de deformação ao longo da espessura do fio. Os resultados obtidos com o recozimento mostram que há uma competição entre os fenômenos de restauração e a transformação de fase, e que alguns fatores como a estrutura “curling” inibiram o processo de recristalização. As ferritas alotriomórfica e Widmanstatten secundárias foram identificadas no material recozido. Os ensaios de tração e dureza revelaram as alterações nas propriedades mecânicas do material que acompanham a evolução microestrutural e uma relação linear entre a dureza e o espaçamento interlamelar durante o recozimento foi observada. A análise topográfica evidenciou a discrepância entre os perfis do material na condição inicial e deformado. |
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