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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/70062| Type: | TCC |
| Title: | Análise da microestrutura e das alterações na dureza de um aço perlítico esferoidizado após tratamento térmico e laminação a frio |
| Title in English: | Analysis of the microstructure and changes in hardness of a spheroidal pearlitic steel after heat treatment and cold rolling |
| Authors: | Mata, Stephany Aparecida Santos da |
| Advisor: | Abreu, Hamilton Ferreira Gomes de |
| Keywords: | Perlita;Esferoidizado;Laminação;Aço 1073 |
| Issue Date: | 2022 |
| Citation: | MATA, Stephany Aparecida Santos da. Análise da microestrutura e das alterações na dureza de um aço perlítico esferoidizado após tratamento térmico e laminação a frio. 2022. 48 f. Monografia (Graduação em Engenharia Metalúrgica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | O aço apresenta-se como item de destaque na indústria, na construção civil e no cotidiano de todos, desde atividades simples até a indústria naval, com aplicações mais complexas e, portanto, é necessário que se saiba manipulá-lo e transformar suas propriedades mecânicas para que seja obtido o retorno de acordo com as necessidades. Esse trabalho propõe o estudo da microestrutura do aço 1073, perlítico esferoidizado, e das consequências mecânicas que o mesmo pode sofrer após o tratamento térmico de solubilização seguido de recozimento subcrítico em diferentes tempos no forno e sendo resfriado ao ar. Além de analisar como o mesmo se comporta adicionando a etapa de laminação a frio, com redução de 50% na espessura, para somente então repetir o tratamento térmico descrito anteriormente. Para isso foram realizadas, inicialmente, simulações termodinâmicas, para que pudesse estabelecer a temperatura de austenitização e de recozimento, e, também, os tempos de permanência no forno para que se completasse a diluição com a austenitização e os tempo de recristalização no segundo forno, aquecido para recozimento. Com estas informações foi possível realizar a primeira rota, analisando apenas o tratamento térmico, e, somente então, com outras amostras, reduzir a espessura do material, por meio da laminação a frio e repetir o tratamento térmico. A análise das alterações no arame 1073 foi feita com o uso do Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), para que se obtivesse as imagens da microestrutura. Em seguida, foram realizados ensaios de Dureza Rockwell C nas amostras, analisando assim as alterações mecânicas. Por fim, com o objetivo de alinhar estes dois resultados, microestrutura e dureza, realizou-se a mensuração da área de ferrita. Assim, se justificaram os valores obtidos na dureza, reafirmando quantitativamente os efeitos térmicos, outrora analisados qualitativamente. Portanto, identificou-se que com o tratamento térmico a microestrutura que inicialmente era caracterizada por perlita esferoidizada, passou, à medida que aumentou o tempo de forno no recozimento, a uma perlita mais grossa, em função do coalescimento das esferas. Em relação às propriedades mecânicas, foi notório a diminuição da dureza. Alinhando o que foi observado na microestrutura com a dureza, tem-se que o aumento da área de ferrita convergiu para diminuir a dureza do material. Ao analisar a segunda rota, na qual se somou o processo de laminação, obteve-se inicialmente uma maior dureza, como consequência do encruamento do aço. Mas, ao realizar o tratamento térmico já aqui padronizado, identificou-se novamente a redução da dureza, em consequência do aumento da área de ferrita. Porém, em relação à microestrutura, não foi possível reverter a presença de esferas de cementita. Diante disso, conclui-se o eficaz resultado obtido apenas com o tratamento térmico e que, ao adicionar a laminação no processo, o tempo e a temperatura já estudados não são suficientes para alterar a microestrutura perlítica esferoidizada. |
| Abstract: | Steel presents itself as a prominent item in industry, civil construction and in the daily life of everyone, from simple activities to the naval industry, with more complex applications and, therefore, it is necessary to know how to manipulate it and transform its mechanical properties in order to obtain the return according to the demands. This work proposes the study of the microstructure of 1073 steel, pearlitic spheroidized, and the mechanical consequences that the steel can suffer after solution heat treatment followed by subcritical annealing at different times in the oven and being cooled in air. In addition to analyzing how this steel behaves, adding the cold rolling step, with a 50% reduction in thickness, and repeating the heat treatment described before. For this, thermodynamic simulations were initially carried out, so that the austenitization and annealing temperature could be established, and also, the times of permanence in the oven to complete the dilution with the austenitization and the times of recrystallization in the second oven heated for annealing. With this information, it was possible to carry out the first route, analyzing only the heat treatment, and only then, with other samples, to reduce the thickness of the material by cold rolling and repeating the heat treatment. The analysis of changes in wire 1073 was performed using a Scanning Electron Microscope (SEM), in order to obtain images of the microstructure. Then, Rockwell C Hardness tests were performed on the samples in order to analyze the mechanical changes. Finally, in order to align these two results, microstructure and hardness, the measurement of the ferrite area was carried out. Therefore, it was identified that with the heat treatment, the microstructure that was initially characterized by spheroidized pearlite, turned into a thicker pearlite due to the coalescence of the spheres as the annealing furnace time increased, decreasing the hardness. Aligning what was observed in the microstructure along with the hardness, the increase in the ferrite area converged to the decrease in hardness of the material. When analyzing the second route, in which the rolling process was added, a greater hardness was initially obtained, as a consequence of the strain hardening of the steel. But, when performing the heat treatment already standardized here, a reduction in hardness was again identified, as a result of the increase in the area of ferrite. However, in relation to the microstructure, it was not possible to reverse the presence of cementite spheres.Therefore, it was concluded the effective result obtained only with the heat treatment. With the addition of lamination in the process, the time and temperature studied are not enough to change the spheroidized pearlitic microstructure. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/70062 |
| Appears in Collections: | ENGENHARIA METALÚRGICA - Monografias |
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