Efeito do carbono e do nitrogênio na microestrutura e dureza do aço AISI 420

• Autor(a) principal: Possoli, Felipe Augusto de Aguiar
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10566
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::DINAMICA DOS CORPOS RIGIDOS, ELASTICOS E PLASTICOS; Aço; Martensita; Aço-carbono; Nitrogênio; Austenita; Resistência de materiais; Engenharia mecânica; Steel; Martensite; Carbon steel; Nitrogen; Austenite; Strength of materials; Mechanical engineering

A influência da substituição do carbono e do nitrogênio em aços inoxidáveis tem sido objeto de estudo de diversos trabalhos científicos e muitos demonstram haver um efeito sinérgico entre estes intersticiais na dureza e na resistência a corrosão. Contudo, estes efeitos sinérgicos mostram-se dependentes do teor relativo entre carbono e nitrogênio, além da influência de outros elementos químicos. Neste trabalho o aço AISI 420 (0,33 %C p. e 12,0%Cr p.) foi caracterizado microestruturalmente após ciclos de descarbonetação em forno mufla, enriquecimento em nitrogênio pelo tratamento SHTPN e após têmpera e revenido (200°C). Microscopia ótica, ensaios de microdureza, DRX e MEV como técnica complementar foram utilizados para avaliar as modificações microestruturais. Os resultados revelam a formação de substratos martensíticos e martensítico-ferrítico e superfícies martensíticas de carbono e nitrogênio. Após o tratamento de SHTPN as durezas máximas variaram entre 637 e 750HV0,025, e após tempera e revenido as durezas reduziram para 582 e 693 HV0,025. A presença de nitrogênio em solução sólida durante os tratamentos em temperaturas de 1100°C e 1050°C não apresentaram efeito sobre a solubilização completa de carbonetos primários (formados durante o recozimento). O enriquecimento em nitrogênio concomitante à rescritalização da austenita devido à transformação alotrópica (α’ > ɣ), para baixos teores de carbono, resultou em grãos muito maiores daqueles presentes no substrato. As análises de DRX indicaram a presença de austenita retida para a maior concentração de carbono. Dos resultados obtidos pode-se concluir que não há aumento da dureza após o revenido à 200°C para o aço AISI 420 para teores de carbono menores que 0,33 %C p. e para os teores de nitrogênio obtidos pelo processo de SHTPN.