Microestrutura E Propriedades Mecânicas De Aços Trip Ao Si – Mn – Nb Laminados A Quente

MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES MECÂNICAS DE AÇOS TRIP AO Si – Mn – Nb LAMINADOS A QUENTE Modesto Hurtado Ferrer RESUMO
Com o intuito de caracterizar a microestrutura e as propriedades mecânicas de aços TRIP ao Si – Mn microligados com Nb, foram estudados três aços contendo teores variáveis de Si e Mn após ensaios de laminação controlada. Realizaram-se dois esquemas de laminação, variando-se ograu de deformação e a temperatura de acabamento. O primeiro refere-se à laminação controlada com recristalização estática e temperatura de acabamento de 1030ºC; o segundo à laminação convencional, com temperatura de acabamento de 850°C. O resfriamento após a laminação consistiu em dois tratamentos isotérmicos consecutivos, um deles no campo intercrítico () e outro no campo bainítico. Asamostras foram examinadas por meio de metalografia, difração de raios X, microanálise química por EDS e WDS e microscopia eletrônica de varredura. Foram obtidas microestruturas constituídas por ferrita pró-eutetóide proveniente do tratamento intercrítico e bainita entremeada por austenita retida. A estabilidade da austenita retida mostrou-se dependente do tamanho de grão austenítico de partida, da fraçãovolumétrica de ferrita intercrítica e da cinética da transformação bainítica. As propriedades mecânicas mostraram-se dependentes da fração volumétrica e da estabilidade da austenita retida, obtendo-se valores de limite de escoamento entre 400-500 MPa, limite de resistência entre 700-1000 MPa e alongamentos entre 22-27 %. Palavras-chave: aços TRIP, laminação controlada, austenita retida.

1-INTRODUÇÃO A pesquisa sobre a metalurgia física dos aços desenvolvida há mais de um século, ainda não permitiu uma compreensão completa da física que controla os processos e as propriedades desses materiais convencionais. A existência de diferentes formas alotrópicas do ferro e de múltiplos mecanismos de transformação de fase confere ao aço uma enorme versatilidade, exibindo uma variedade muito ricade microconstituintes e uma ampla gama de propriedades que podem ser exploradas industrialmente. A indústria automotiva é certamente um dos setores chave que exige melhorias contínuas das propriedades dos aços ali empregados. Nos últimos anos, o principal objetivo deste setor vem sendo a redução do peso dos veículos de modo a reduzir o consumo de combustível e, portanto, a emissão de gases quecontribuem ao chamado efeito estufa (1). A preocupação crescente com a segurança e requisitos crescentes de resistência ao impacto fazem parte do novo conceito de veículo a ser desenvolvido nos próximos anos (2). O desafio a ser enfrentado para otimizar o peso da estrutura do veículo é, sem dúvida, o desenvolvimento de aços com elevada resistência mecânica sem comprometimento de suaconformabilidade. Os aços TRIP oferecem um equilíbrio atraente entre a resistência e a ductilidade devido à sua microestrutura complexa, que associa ferrita pró-eutetóide, bainita e frações significativas de austenita retida, gerada ao final de um esquema de tratamento térmico específico. A exploração do efeito TRIP como um mecanismo particular de deformação constitui um dos aspectos chave do processamento destesmateriais. O efeito TRIP resulta da transformação martensítica induzida deformação a partir da austenita metaestável. Esta transformação constitui um mecanismo de endurecimento por deformação que suprime a presença de deformações localizadas, aumentando o alongamento uniforme e a taxa de encruamento. Simultaneamente resulta em uma maior absorção de energia no ensaio de impacto. No entanto, hávários aspectos da transformação martensítica resultante do efeito TRIP, que ainda precisam ser elucidados. Apesar disso, várias rotas de processamento de aços TRIP já vêm sendo utilizadas ou ao menos discutidas dependendo do produto (3). A produção de tiras a quente destes aços é ainda um problema de pesquisa atual. Muitos estudos vêm sendo desenvolvidos com o objetivo de otimizar os esquemas de...