Influência do tempo em criogenia na microestrutura do aço AISI D2
Autor: Gabriel Fuscald Scursone (Currículo Lattes)
Resumo
Este estudo apresenta resultados experimentais relacionados ao efeito de diferentes tempos (8,16, 24h) no tratamento criogênico profundo (TCP) na microestrutura e propriedades mecânicas (natureza, morfologia, dureza, e comportamento de partículas de carbonetos) do aço AISI D2. A temperatura de resfriamento utilizada envolve o resfriamento do material até a temperatura do nitrogênio líquido (-196 ° C). Na presente investigação, a ênfase específica é direcionada para revelar a influência do tempo de tratamento criogênico profundo na variação do conteúdo dos carbonetos estabelecendo suas correlações com a microdureza. As microestruturas das etapas com criogenia exibem uma distribuição não uniforme de carbonetos primários grandes (CPG) dendríticos e uma distribuição uniforme de carbonetos secundários pequenos (CSP) quase esféricos em matriz de martensitica. Consequentemente, o TCP formou novos carbonetos pequenos secundários que auxiliaram no aumento da dureza das amostras. Assim, o número de Carbonetos/mm2 totais aumenta ao decorrer do TCP-8, TCP-16 e TCP-24. No entanto, à medida que o tempo de criogenia aumenta, a quantidade de carbonetos primários grandes decresce. Para a etapa II (tratamento convencional), obteve-se microdureza de 5,15 % maior do que a etapa I (processo de têmpera). A etapa III (TCP-8) observa-se um aumento de 7,98 % de dureza ao comparar com a etapa convencional. A etapa IV (TCP-16) encontra-se um aumento de 9,78% da microdureza relacionado com a etapa II (convencional). Para a etapa V (TCP-24) observa-se um aumento de 12,26% de dureza comparando-se com a etapa convencional. Logo, a formação dos carbonetos secundários, sua quantidade, tamanho ou distribuição estão intimamente ligados ao tempo de encharque criogênico. À medida que o tempo de espera na temperatura criogênica aumenta, o número de carbonetos secundários pequenos aumentam com a redução de seus correspondentes tamanhos. O TCP propiciou uma melhor homogeneidade na distribuição de carbonetos no aço ferramenta AISI D2. Foi possível confirmar a presença de austenita retida em todas as etapas. Embora, observa-se pelo fluxograma uma menor presença de R ao decorrer dos ciclos com o aumento do TCP. As amostras da etapa TCP-24 obtiveram distribuição de carboneto significativamente mais uniforme em comparação com as amostras dos outros ciclos. No TCP-24 uma grande quantidade de pequenos carbonetos foi produzida. Pode-se concluir que o TCP-24 é um método eficaz para precipitação de carboneto mais fina, homogênea e distribuída.