Caracterização da microestrutura e propriedades mecânicas do aço SAE 1080 patenteado e laminado a frio
Microstructural characterization and mechanical properties of patented cold-rolled SAE 1080 steel
Marcelo Gomes de Vasconcelos; Gabriel Curvelo Ferreira; Antenor Ferreira Filho; Gisele Fabiane Costa Almeida; Larissa Otubo; Rene Ramos de Oliveira; Nelson Batista de Lima; Antonio Augusto Couto
Resumo
O presente trabalho aborda o processo de obtenção de uma tira de aço SAE 1080 com microestrutura constituída por perlita fina encruada para aplicação em serras e molas planas de força constante. O aço SAE 1080 obtido nacionalmente foi submetido a dois procedimentos de tratamento térmico e de passes de laminação a frio e suas propriedades mecânicas e suas microestruturas foram comparadas com a serra e a mola importadas. Nos procedimentos 1 e 2 o aço SAE 1080 foi austenitizado nas temperaturas de 920 °C e 940 °C respectivamente e resfriado até a temperatura de 540 °C. Após o tratamento térmico, o aço SAE 1080 foi laminado a frio até as espessuras próximas da serra (≈ 0,60 mm) e da mola (≈ 0,25 mm). Foi realizada a caracterização microestrutural por microscopia ótica e eletrônica de varredura e determinação da textura cristalográfica do aço SAE 1080 obtido segundo os procedimentos 1 e 2 e do aço da serra e da mola importadas. Foram determinadas as propriedades mecânicas em tração e a dureza Vickers dos mesmos aços. A microestrutura mais deformada, com ausência de carbonetos e uma orientação cristalográfica mais pronunciada conferiu melhores propriedades para aplicações como serra e mola ao aço SAE 1080 importado em relação ao aço produzido nacionalmente segundo os procedimentos 1 e 2.
Palavras-chave
Abstract
The present work approaches the obtaining process of a SAE 1080 steel strip with a microstructure consisting of fine hardened pearlite for application in saws and constant force flat springs. The SAE 1080 steel obtained nationally was subjected to two heat treatment procedures and cold rolling passes and its mechanical properties and microstructures were compared with the imported saw and spring. In procedures 1 and 2, SAE 1080 steel was austenitized at temperatures of 920 °C and 940 °C respectively and cooled to a temperature of 540 °C. After heat treatment, SAE 1080 steel was cold rolled to near saw (≈ 0.60 mm) and spring (≈ 0.25 mm) thicknesses. Microstructural characterization was carried out by optical and scanning electron microscopy and determination of the crystallographic texture of the SAE 1080 steel obtained according to procedures 1 and 2 and of the imported saw and spring steel. The tensile mechanical properties and Vickers hardness of the same steels were determined. The more deformed microstructure, with the absence of carbides and a more pronounced crystallographic orientation, gave better properties for applications such as saws and springs to the imported SAE 1080 steel concerning the steel produced nationally according to procedures 1 and 2.
Keywords
Referências
1. Camargo LFD. Estudo da deformação a frio dos aços eutetóides com microestrutura perlítica fina e perlítica grosseira [monografia]. São Paulo: Universidade Presbiteriana Mackenzie; 2012.
2. Ferreira Filho, A., Cumino, R. S. Tiras de aço médio e alto teor de carbono para estampagem profunda utilizadas em componentes automotivos. In: Seminário de laminação, processos e produtos laminados e revestidos, 40, 2003, Vitória. São Paulo: ABM e Tec Art Editora Ltda, 2003. p. 34-46.
3. Instituto Aço Brasil. A siderurgia em números. 2020 [acesso em 16 dez. 2022]. Disponível em: https:// institutoacobrasil.net.br/site/wp-content/uploads/2019/08/AcoBrasil_Mini_anuario_2019.pdf
4. Filho, Antenor Ferreira; Asamer, Norbert. Tiras de aço carbono não ligados e de baixa liga produzidas em linhas contínuas de têmpera e revenimento, p. 112-124. In: 42º Seminário de Laminação, Processos e Produtos Laminados e Revestidos, Bahia, 2005. ISSN: 2594-5297 , DOI 10.5151/2594-5297-0012
5. Feng L, Hu F, Zhou W, Ke R, Zhang G, Wu K, et al. Influences of alloying elements on continuous cooling phase transformation and microstructures of extremely fine pearlite. Metals MDPI. 2019;9(1):1-8.
6. Vatavuk J, Vendramim JC, Canale LCF. Termos metalúrgicos selecionados no contexto metalomecânico. São Paulo: Fontenele Publicações; 2022.
7. Silva EXBD. Influência do espaçamento interlamelar da perlita nas propriedades mecânicas do aço ABNT-1080 (dissertação). Fortaleza: Universidade Federal do Ceará; 2022.
8. Morales C, Goldenstein H, Lopes MMG. Aços Sae 1080 para molas. In: 49 Seminário de Laminação - Processos e Produtos Laminados e Revestidos. São Paulo: ABM 2012. p. 613-628.
9. Li S, He M, Hu G, Tian Y, Wang C, Jing B, et al. Pearlite formation via martensite. Composites. Part B, Engineering. 2022;238:109859. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2022.109859.
10. Koptseva NV, Efimova YY, Gulin AE, Narasimyan K, Prasad MJ. Behavior of fine pearlite plates in the deformation of high-carbon steel. Steel in Translation. 2019;49(4):286-290.
11. Wu K, Bhadeshia H. Extremely fine pearlite by continuous cooling transformation. Scripta Materialia. 2012;67(1):53-56.
12. Cornejo MSL. Modelo de la formación de perlita bajo condiciones de enfriamento contínuo (thesis). Morelia: Instituto Tecnológico de Morelia; 2021.
13. Leite PAC, Silva NAN, Lopes W, Corrêa ECS. Caracterização mecânica e microestrutural de um aço inoxidável martensítico de médio teor de carbono após têmpera e revenimento. In: 71º Congresso Anual - ABM week. São Paulo: ABM; 2016. p. 1132-1140.
14. Koptseva NV, Efimova YY, Chukin MV. Deformation behavior of finely-lamellar pearlite during multiple cold plastic deformation of eutectoid steel. Metal Science and Heat Treatment. 2019;61(5-6):267-273.
Submetido em:
16/12/2022
Aceito em:
08/02/2024