OBTENÇÃO DA ESTRUTURA BAINÍTICA EM AÇO DE BAIXO CARBONO API-5L-B POR TRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICA
A.F. Carvalho, A.H. Silva, M.S. Pereira e T.M. Hashimoto.
Departamento de Materiais e Tecnologia, UNESP, Universidade Estadual Paulista - Campus Guaratinguetá, Av. Ariberto Pereira da Cunha, 333, Guaratinguetá SP, cep: 12500-000.
Palavras-chave: Aço bainítico, fractografia, estruturas multifásicas, morfologia.
Resumo
A necessidade de materiais que aliem altas resistência e tenacidade para a indústria moderna, têm proporcionado um interesse contínuo na pesquisa e no desenvolvimento de novos aços. Consequentemente, um progresso considerável tem ocorrido em novas tecnologias de processamentos térmicos e termomecânicos destes materiais. Nesse contexto, a obtenção de estruturas multiconstituídas (bainita, ferrita, martensita e austenita retida) representa uma alternativa importante, tendo em vista que esta estrutura pode aumentar a tenacidade. Além disso, a obtenção de microestruturas multiconstituídas desperta grande interesse científico, visto o número de estudos publicados na última década [1].
Este trabalho tem como objetivo correlacionar processamento, microestrutura e propriedades mecânicas em aços com estruturas microconstituídas, em especial avaliando a influência do tempo de transformação isotérmica nas frações volumétricas das fases presentes e nas propriedades mecânicas de um aço API -5L-B com baixo teor de carbono.
O material foi levado a um forno à uma temperatura de 950oC (região austenítica) por um período de 30 minutos. O tempo de permanência na região austenítica foi determinado em função da espessura dos corpos de prova (3mm), segundo a literatura [2], foi considerado suficiente para ter-se uma completa austenitização. Em seguida houve um resfriamento em banho de sal até a temperatura de 477oC (temperatura de tratamento isotérmico escolhida através da fórmula empírica de Andrews para obtenção da bainita inferior) [3], permanecendo na temperatura em diferentes tempos (0,5min, 2min, 5min, 15min e 60 min). Posteriormente, o material foi resfriado em água. O processo é representado na Fig.1.
Uma amostra de cada condição foi embutida em resina, lixada, polida e atacada com nital 3%. Pela literatura [4], sabe-se que a bainita e martensita são reconhecidas pela região escura e a parte clara restante é composta por ferrita e austenita retida. Após o ataque a microestrutura foi analisada pelo software Media Cybernetics Image Pro - Express 4.0 -Materiials - Pro Analyzer 3.1, onde foram quantificadas as fases presentes. Para facilitar a visualização e a quantificação das fases no software, utiliza-se a técnica de pseudocoloração que consiste em colorir uma das fases (a fase escura foi colorida de vermelho, como está representado nas figuras 2 e 3) [5].
Posteriormente as amostras foram atacadas com reagente a base de metabissulfito de sódio, que torna possível a identificação da austenita retida (região branca). Com isso foi constatada a presença de ferrita, e tornou possível a quantificação da fração volumétrica de austenita retida, ferrita e do agregado de bainita mais martensita.
Pelos resultados obtidos conclui-se que o maior tempo de permanência na temperatura de transformação isotérmica aumenta a quantidade de bainita e martensita (ver Fig.4) e diminui a quantidade de austenita retida.
Agradecimentos: os autores agradecem ao CNPq pelas bolsas de iniciação científica.
Referências Bibliográficas:
[1] KRAUSS, G., Microstructures processing and properties of steels. Metal Handbook, v.1, 10th edition, ASM International, Materials Park, 04, p. 126-139, 1996.
[2] Chaverini, V. Aços e Ferros Fundidos, vol.1, 6ª ed., MKRON BOOKS do Brasil, 1988.
[3] American Society for Metals, The Bainite Transformation, Metalurgical Transactions, 1972.
[4] H. Colpaert, Metalurgia dos produtos Siderúrgicos Comuns, 3°Ed. Editora Edigard Blücher LTDA, 1969.