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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.88.2016.tde-29032016-090013
Document
Author
Full name
Euclides Castorino da Silva
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2002
Supervisor
Committee
Rollo, João Manuel Domingos de Almeida (President)
Bueno, Levi de Oliveira
Gomes, Samuel Irati Novaes
Hein, Luis Rogério de Oliveira
Von Dollinger, Christian Frederico de Avila
Title in Portuguese
Aparências metalográficas na austenitização e decomposição da austenita no aço ABNT 1450 Nb: uma racionalização fenomenológica de observações experimentais
Keywords in Portuguese
Estágio a quente
Microligado
Microscópio com estágio a quente
Transformação por esfriamento contínuo
Abstract in Portuguese
Este trabalho tem como objetivo buscar subsídios tecnológicos para melhorar os tratamentos termomecânicos, visando a melhor compreensão das relações entre composição, microestrutura e propriedades do aço ABNT-1450 Nb. Diversas peças para a indústria automobilística, como: bielas, árvores de manivelas, portes de suspensões, barras de conexões, eixos, pequenas engrenagens, entre outras peças forjadas a quente em matrizes fechadas na condição bruto de forja, são produzidas com as barras de aços microligados ao nióbio. O interesse em se desenvolver ligas que utilizam o nióbio para o Brasil é grande, pois possuímos 90% das reservas de nióbio no mundo. O uso destes aços microligados ao nióbio dispensa os caros tratamentos térmicos de têmpera e revenido, com redução do custo de processamento. Embora as aplicações destes aços tenham crescido bastante nos últimos anos, os efeitos do nióbio na microestrutura e propriedade destes ainda não são bem conhecidos, e isto, às vezes, é uma barreira à aplicação mais intensiva dos mesmos. Assim a proposta para este trabalho seria: a) identificar, usando o microscópio de estágio a quente, a temperatura na qual ocorre a solubilização dos precipitados que controlam o crescimento de grãos austeníticos e acompanhar passo a passo a cinética de crescimento de grão; b) com o microscópio de força atômica, documentar as microestruturas do aço e medir o ângulo dos contornos de grão para averiguar experimentalmente, os modelamentos matemáticos de tamanho de grão máximo a ser atingido durante o processo de aquecimento; c) traçar o diagrama CCT (transformação por resfriamento contínuo) do aço ABNT 1450 Nb e documentar todas as microestruturas possíveis de serem obtidas para este material, bem como o efeito do nióbio nas microestruturas resultantes da decomposição da austenita; d) correlacionar as velocidades de resfriamento das curvas, "CCT", com o ensaio de temperabilidade Jominy, para ) obter a relação distância em polegada com velocidade equivalente (estudo do efeito massa) do aço ABNT 1450 Nb; e) identificar e quantificar a percentagem de perlita e ferrita nas microestruturas de vários pontos de uma peça forjada com o aço ABNT 1450 Nb. Todo estudo visa gerar subsídios ao projeto de um componente mecânico (biela) forjado, utilizando o aço ABNT 1450 Nb, fornecendo as interpretações das várias microestruturas possíveis de serem obtidas e sugerindo o melhor ciclo térmico para se obter uma microestrutura perlita e ferrita após o forjamento da mesma, levando em consideração o efeito massa da peça.
Title in English
not available
Keywords in English
not available
Abstract in English
The aim of this research is to obtain technological subsidies to improve the thermomechanical treatments and the better relationships between chemical composition, microstructure and properties af ABNT 1450 Nb steel. Different parts of the automobile industry like a connecting rod, coupling arbor, wheel suspension, axis, connections bars, small gear and the other hot forged parts produced in closed dies at the as forged condition are manufactured from bars of micro alloy Nb steel. The concern in developing alloys added by Nb in Brazil is enormous, because we own 90% of Nb reserves in the word. The advantages of using these steels is the reduction of the costs procedures, because the expensive stage of quench and temper heat treatments is not necessary. Recently, the uses of these steels are growing, but the knowledge about the effects of Nb in the microstructures and properties is small. For this reason, its applications can be considered still limited. The proposal of this work is: a) to identify through the use of the hot-stage microscope, the solubilization temperature of the precipitates that controls the austenitic grain growth and the kinetic behaviour as well. b) Using the atomic force microscape, to verify the microstructure of the steel and to measure the angle between the grain boundaries to check by the experiments, the mathematical modelling of the maximum grain growth reached along the heating process. c) To delineate the CCT diagram (Continuous Cooling Transformation) of ABNT 1450 Nb steel and the microstructures resulted from the austenite decomposition. d) To determine the correspondence between the cooling rate of CCT curves and the Jominy hardenability tests. e) To identify and determine the percentage of pearlite and ferrite in different points of the microstruture of the ABNT 1450 Nb forged part. The reason for this study is to assist a project of a forged mechanical component (conecting rod) of ABNT 1450 Nb steel, analysing the various microstructures and suggesting the best thermal cycle composed of pearlite and ferrite in its microstructures after the forging operation.
 
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Publishing Date
2016-03-29
 
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