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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.85.2007.tde-17062008-155625
Document
Author
Full name
Paulo Gilberto Zepter
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2007
Supervisor
Committee
Andrade, Arnaldo Homobono Paes de (President)
Couto, Antonio Augusto
Vatavuk, Jan
Title in Portuguese
Influência da microestrutura nas propriedades mecânicas do aço ABNT 5160 em condições de carregamento monotônico e cíclico
Keywords in Portuguese
aço 5160
austempera
fadiga.
propriedades mecanicas
Abstract in Portuguese
O presente trabalho apresenta um estudo comparativo entre as propriedades do material ABNT 5160 em condições monotônica e cíclica nas condições de tratamentos térmicos de temperado e revenido, e austemperado, para mostrar como as diferenças de microestruturas têm influência no comportamento mecânico deste material. Através de ensaios dinâmicos e estáticos, bem como de acompanhamento de estudo microestrutural, investigou-se o comportamento comparativo em amostras deste material normalmente solicitado ciclicamente em trabalho. No material austemperado, em razão da maior resistência obtida devido à presença da estrutura bainítica, observam-se aspectos de quase-clivagem na fratura com a presença de forma de rios no interior dos grãos em contraste com o caso anterior. Isto ocorre porque o formato e distribuição dos carbonetos na bainita são diferentes daqueles da martensita revenida pois sendo anexos às "ripas" de ferrita, não causam os ancoramentos de nucleação das microcavidades. Nesta condição austemperada, além dos contornos de grãos, que servem para desviar a propagação da clivagem, os carbonetos também atuam como defletores de direção das formas de rios. Por isto se deduz que embora ambos os materiais apresentem ductilidade, a bainita obtida na austêmpera tem melhor tenacidade e deve ter melhor comportamento que a forma temperada e revenida em situação de esforços com baixo número de ciclos.
Title in English
INFLUENCE OF THE MICROSTRUCTURE ON THE SAE 5160 STEEL MECHANICAL PROPERTIES UNDER MONOTONIC AND CYCLIC LOADINGS
Keywords in English
aço 5160
austempera
fadiga.
propriedades mecanicas
Abstract in English
The present study presents a comparative study between the properties of the SAE 5160 steel in monotonic and cyclical states in the thermal treatments conditions of quenching and tempering and austempering, showing how the microstrutural differences has influence in the mechanical behavior of this material. Through dynamic and static testing, as well as of microstructural analysis, the comparative behavior was investigated in samples of this material usually cyclically loaded at work In the austempered material, in reason of the largest resistance obtained due to the presence of the bainitic structure, some aspects of quasi-cleavage are observed in the fracture surface with the presence rivers patterns inside the grains in contrast with the Q&T case. As the format and distribution of the carbides in the bainite are different from those of the tempered Martensite, to say they are enclosed to the ferrita "laths" and the anchoring of microcavities nucleation didn't happen. In this austempered condition, besides the grains boundaries, that are to divert the propagation of the cleavage, the carbides also act to deflect the direction in rivers pattern. Of this it is deduced that although both materials present ductility, the bainite obtained in the austempered condition has better toughness and it should have better behavior than the Q&T condition in situation of cyclical efforts at low number of cycles.
 
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Publishing Date
2008-06-30
 
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