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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/44824| Type: | TCC |
| Title: | Análise da cinética da transformação isotérmica a 665ºC e caracterização dos seus efeitos na microestrutura e na dureza do aço SAE 1080. |
| Title in English: | Analysis of the kinetics of the isothermal transformation at 665ºC and characterization of its effects on the microstructure and the hardness of SAE 1080 steel. |
| Authors: | Oliveira, Gabriel Almeida de |
| Advisor: | Silva, Marcelo José Gomes da |
| Keywords: | Tratamento térmico;Transformação de fases;Cinética química;SAE 1080;Título |
| Issue Date: | 2019 |
| Citation: | OLIVEIRA, Gabriel Almeida de. Análise da cinética da transformação isotérmica a 665ºC e caracterização dos seus efeitos na microestrutura e na dureza do aço SAE 1080. 2019. 71 f. Monografia (Graduação em Engenharia Metalúrgica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | O presente trabalho busca avaliar a cinética da transformação isotérmica a 665 °C de um aço-carbono SAE 1080 pela observação da alteração gradativa da sua microestrutura e averiguar como a microdureza se modifica no decorrer da transformação. Inicialmente, a espectrometria de emissão ótica forneceu a composição química da peça estudada a fim de se verificar particularidades dela. Em seguida, seis amostras cortadas da peça são submetidas a tratamento térmico constituído de três fases: austenitização a 850 °C por 15 minutos; tratamento isotérmico a 665 °C por tempo variado por amostra, de 90 a 300 segundos; imersão em água a temperatura ambiente. Executou-se a analise metalográfica e a quantificação de fases das amostras para determinar a microestrutura relacionando-a com o progresso da transformação isotérmica. Ensaios de microdureza Vickers permitiram verificar a influência da transformação avaliada nas propriedades mecânicas do material. Constatou-se que as amostras apresentam um teor de silício próximo ao limite máximo (0,60%p) permitido pela norma NBR NM 87. As micrografias revelaram uma microestrutura composta de martensita, cementita proeutetóide, perlita e inclusões não-metálicas, das quais a morfologia sugere que sejam inclusões duplex compostas de silicatos e sulfetos, ambos de manganês. A quantificação das fases demonstra o progresso da transformação isotérmica a qual em 90 segundos resulta em uma microestrutura com 98,25% de martensita, enquanto em 300 segundos ela é constituída de 97,82% de perlita. Os valores de microdureza indicam o amolecimento do material ao longo da transformação, desde uma dureza média de 794 HV até 282 HV, valores característicos da transição de uma microestrutura martensítica para perlítica. Ademais, estima-se através desses valores que o espaçamento interlamelar da perlita formada é 0,31 μm. Então, seguindo procedimento explicado por (Christian, 2002), com os dados obtidos se determina a equação de Avrami que descreve a cinética da transformação isotérmica. Por sua vez, a equação indica que ela ocorreu pelo mecanismo de nucleação heterogênea com núcleos que cresceram em três dimensões. |
| Abstract: | The current study seeks to evaluate the kinects of the isothermal transformation at 665 °C of a SAE 1080 carbon steel through inspection of its microstructural gradual shifts and to examine how the hardness changes during transformation. Initially, emission spectrometry provided the chemical composition of the steel specimen in order to investigate its particularities. Then, six samples cut out from the specimen were heat treated in three continuous stages: austenitization at 850 °C for 15 minutes; isothermal treatment at 665 °C for 90 to 300 seconds with individual value per sample; water quenching at room temperature. Metallographic and volume fraction estimation enables identifying and correlating the observed microstructure with ongoing isothermal transformation, furthermore, Vickers hardness tests showed its influence on the mechanical properties of the material. Chemical analysis revealed that the specimen present a silicon content close to the maximum limit (0.60wt%) allowed by the norm NBR NM 87. The micrographs exhibited a microstructure constituted of martensite, proeutectoid cementite, perlite and nonmetallic inclusion whose morphology indicates that they are duplex inclusions composed of silicates and sulphides, both of manganese. The volume fraction estimations demonstrated the progress of the isothermal transformation, thus, at 90 seconds of treatment the microstructure is constituted of 98.25% martensite, while at 300 seconds it’s composed of 97.82% perlite. The obtained hardness data described a gradual softening of the material during the transformation; starting with average hardness of 794 HV that decreases to 282 HV, a typical behavior of the transition from martensite to perlite. Additionally, these results indicates that the interlamellar spacing of the obtained perlite is 0.31 μm. Applying the kinects analysis described by (Christian, 2002) to the volume fraction results leads to the determination of an Avrami equation that describes the observed isothermal transformation, further, the equation indicates that the transformation occurs via heterogeneous nucleation with tridimensional nuclei growth. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/44824 |
| Appears in Collections: | ENGENHARIA METALÚRGICA - Monografias |
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