O presente artigo analisa a dureza e resistência ao impacto dos aços ferramenta para trabalho a frio com 8% e 12% Cr.

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1 Dureza e resistência ao impacto dos aços ferramenta Última Parte Siderurgia Brasil Edição 58 O presente artigo analisa a dureza e resistência ao impacto dos aços ferramenta para trabalho a frio com 8% e 12% Cr. Francisco Arieta e Eliana Bezerra de Menezes Netto* 3. Resultados e discussão Todos os CPs de impacto apresentaram em ambas as faces retificadas (7 x 55 e 10 x 55 mm) e um valor médio de rugosidade de Ra = 0,35 ± 0,12 mm, ou seja, de acordo com os valores objetivados. Após o tratamento térmico a vácuo, esse valor médio não se alterou signficativamente. Os valores médios de dureza alcançados com os aços AISI D2 e 8% Cr após austenitização a 1.030o C, 1.060o C e 1.120o C, tratamento criogênico e 3 revenimentos de 2 horas cada um, a 520o C pode ser vista na Tabela 2. Tabela 2 Dureza dos aços AISI D2 e 8% Cr após austenitização a 1.030o C, 1.060o C e 1.120o C, seguido de tratamento criogênico, têmpera e revenimento a 520o C Como pode ser observado, os valores médios dos aços 8% Cr foram sensivelmente superiores ao AISI D2, ou seja, aproximadamente 4 pontos HRC superior às temperaturas de 1.030o C e 1.060o C e cerca de 2,5 pontos HRC superior a 1.120o C. A relação entre os valores médios de dureza do aço AISI D2 e os aços com 8% Cr, em função da temperatura de austenitização, 1 / 5

2 pode ser vista na Figura 1. A precisão média dos resultados é de ± 1HRC e um bom coeficiente de correlação linear foi alcançado. Figura 1 Efeito da temperatura de austenitização no valor médio da dureza dos aços AISI D2 e aços 8% Cr Os valores de impacto alcançados pelos aços AISI D2 e grupo de aços 8% Cr, após austenitização a 1.030o C, 1.060o C e 1.120o C, tratamento criogênico e 3 revenimentos de 2 horas cada um, a 520o C, pode ser vista na Tabela 3. 2 / 5

3 Tabela 3 Impacto dos aços AISI D2 e 8% Cr após austenitização a 1.030o C, 1.060o C e 1.120o C, seguido de tratamento criogênico, têmpera e revenimento a 520o C Como pode ser observado, os valores médios alcançados com os aços 8% Cr foram entre 33% e 45% superiores ao AISI D2, porém, somente às temperaturas de 1.030o C e 1.060o C, respectivamente. A 1.120o C, os valores médios decresceram de forma drástica para todos os aços e se equivaleram. O maior desvio padrão encontrado com os aços 8% Cr é explicado, em parte, pela maior população de aços testados e obviamente pelas diferenças de composição química entre eles, conforme visto na Tabela 1, assim como diferenças microestruturais. Tabela 1: Composição Química (% peso) dos aços investigados A relação entre os valores médios de impacto do aço AISI D2 e dos aços 8% Cr em função da temperatura de austenitização pode ser vista na Figura 2. 3 / 5

4 Figura A valores Quando e menor aços para precisão 2 a os 8% de os energia aços Efeito impacto Cr dos valores 8% resultados absorvida Cr, e de a impacto obteve-se temperatura é e de foram resultado ± de a 2 correlação joules. de plotados austenitização pode Um esperada, bom contra ser visto no coeficiente os foi valor na valores ou alcançado. Figura médio seja, de de quanto 3. correlação de dureza impacto maior para linear dos a o dureza, aços entre AISI osd2 D2 Figura e menos atribuída significativas detalhadas Os temperaturas 1,0 para 520o austenitização elevadas, como Embora o carbonetos assim Cr Mo) (no mais D2. portanto se conteudo aços conteúdo é solubilizam resultados conjunto, ± caso termos Assim, formam elevadas C. 0,5; com diminuindo crescimento 38% satisfatórios aços Assim, a ao de % visando temperatura Efeito tenacidade o Cr dependendo dessas pro-eutetóides molibênio), maior Mo carbonetos tradicional C, entre provocar obtidos coeficiente a carbono que estão Nb = temperaturas 8% 1.030o a 1.120º 2,00 à número eles os diferenças e tenacidade, para Cr, avaliação Vanádio sendo desta carbonetos dos grão um ± e AISI quanto que o complexos C, 0,50 elementos pico austenitização efeito aços são de 1.060o que tipo porém, são investigação D2. executados correlação, testes tenham e estão mais ou precipitados à investigados. um necessita % mais de composição 8% seu máximo de Nb C carboneto, o específicos elevadas, efeito pinning austenitização sendo de e cromo Cr. revenimento estáveis efeito tamanhos Segundo 1.120o transição testes Essa mais demonstraram secundário ser efetuadas durante valores na aços eficiente dureza Como química analisado. espera-se seu C diferença, elevada e, tipo tenacidade complementares, a dos portanto, como literatura 8% está tamanho tipo no M23C6, foram grão o secundária aços deletério e Cr revenimento, no valor MC carbonetos sendo Cr, serão microestrutura. que, Os mais porém, grão bastante 1.120o e Mo (no [1-3], principalmente, médio abundantes, e elementos na após solubilizam escopo sua feito finos. austenitico, na e caso 1,00 dureza, aços ocorre conforme V tanto usando-se C tenacidade fração de e, a elevados aumentando aumente ± temperaturas austenização consequentemente, impacto de 0,20% tipo para de vanádio à Análises tanto outro no volumétrica tenham transição beneficiando MC explanado pelas caso a para C, temperaturas substancialmente, dos AISI são trabalho. 8% e a mais diferenças aços nióbio), maior o dureza D2 mais aqueles às Cr AISI (Nb, aço podem, acima, como ~ e 8% % D2 AISI V mais M6C e Cr eque V ed2 é= 4 / 5

5 As podem AISI nos também (Figura essas 3) apresentam comparado durezas Coincidentemente, após 4b), Snyder-Graff ~ máxima complexos efeito química, investigados, 4. variados utilizando temperatura valores tratamento 1.120o 5 desses resistência 5. [1] Bochum, [2] Work Ruhr-University [3] Leoben, [4] Vacuum Materials Torino, [5] Tool Suécia, [6] effect *Francisco Assistência A Os joules, pena 10) Conclusões Referências que austenitização, H D F microestruturas dureza aços que teores D2 resultados baixos Steel, Steels, G Nakamura, Schweiger, Yokoi, autenitização tanto Tools diferenças 4 entre ser Arieta, C, escolher 4b), aços, médios AISI (Figura (vide mais que Austria, Treatment apresentou respectivamente, dureza, September com pinnng temperaturas Típicas e vistas ao criogênico térmico para mais com Bohler valores Progress porém, C, N tenacidade D2 a Tools (SG) está processados Tabela elevadas, 8% cromo, desgaste Tsujiii, D 1.120o V, aços austenitização, mostraram Bochum, 4a) atingiu o estes a N September elevados vista H tamanho no Mo tenha 1.120o Cr AISI micrografias microestrutura resultado sendo menor resultaram 62, Silva, K-340 Tsujiii, é Lenger, esses a of o tamanho grão 11-13th, 8% fundamental (Figura 1). T the composta o e Conventional 1.030o 1.120o aço C 63 últimos. impacto D2 Isomoto, Nb valores tempo de Tool 3 atingidas e ocorrido. ao É Cr E Figura Next Germany, C, Ecostar ; e o aços mais revenimentos limitada D de AISI indicando como muito foram via austenitização B escopo que, o A 64 impacto 4 há enquanto Yokoi, apresentado um tratamento 29th-October 4b Steels, Netto, (a), Six, grão vanádio C, de 1996, em este Century, não HRC de alguns são fino. observadas mais encontrados médios D2 e de 4 Effect 1.060o ficando provável de grão comparadas (b), No valores 4c) New (a) tenacidade. e ordem tenha G Progress carbonetos ciclo aqueles C September Análises entre alcançados impacto, p aços mesmo fração alta dois que, entanto, todos (c) Abe, mostra 113; Ernst podem outro que, a o ficou of Proceed. criogênico Problem a nióbio. C Recently térmico, temperatura. carbonetos aços a desempenho sido pelo 8% o 520o que, Como Carbide 1st, e 58, impacto Properties dureza mesmo volumétrica nos mesma tradicional trabalho, e 1.120o quando praticamente SG que 8 preliminares 1.030o indicando aços Cr explicar, W suficiente of 59 após 8% D2 1999, devido primários joules, Tool C 11-13th, aços como têm pode Pannes, (Figura 4th Solution a resultados somente 5th o developed Cr, final; e 1.030o Size 8% 61 a C. AISI ordem ~ tratamento pelos C, investigados, ~1% Steels, são revenimento teores C, p 2 pensa Int. dureza AISI atualmente 12 com 15, ou Ataque: ser ao HRC of por Cr 103; seguido horas 1.060o aços para Conf. D2 4c), austenitização 1996, bem a grosseiros Conference New aços seja, tamanho Microestructure for atingiram outros 11 ferramenta observado, D2 C inalterado a exemplo, de 13 teor carbonetos, AISI Mechanical Proceed. não em e a que C, aplicações mais houve Severely e são cada tamanho solubilizar (a) sensivelmente menores grandeza escolha (ou Developed Vilella 8% cerca carbono p 6 C térmico tenacidade 1.060o D2 mostrou correlacionam 103; aços joules em tratados Tooling, e a quanto seja, altas têmpera vanádio Cr; um; grosseiro aços 1.120o e 520o crescimento valores (até (conforme a progresso. aços 4th em (+ com correta Stressed de 1.120o Properties tamanho (~ simultâneo C. para a (> cuja microestrutura do 30% matrix Tooling, ~30 adições crescimento C mais 1.030o Int. serviço; 1,0 8% grão 15 Ruhr-University à No 62 and com 1.120o C, carbonetos 8% aço mais e restrigem médios temperatura exigência todos inferiores Steels, um) Conf. µm). superior, revenimento, % HRC), Cr outro seguida sua C. alta Distortion Cr, via visto a 8% C, Precision Cold de elevada, C, carbonetos composição ciclo Assim enquanto of C. Observa-se faixa método às os atemperatura Cr de aço grão, 1.060o Mo Cold na Toolig vácuo, o mesmas aços Work (b), Tooling, de (Figura e conjunto for 21, aos uso 8% sendo, V, teores ode ASTM grão after Work Cold alta vale aço (c) Netto Ensaios m.br M T Steel: Yugandhar, Pellizzari Italia Setembro Tool Arieta Experience 2-5 Their Steel, Maio, A P é 1-13, Molinari. K engenheiro Applications ibid Krishnan, 2006, and 2002, [5] Research, Deep, vol p metalurgista, C ; from I, V p Cryogenic Bhaskar 21-28; Research Proced. PhD, Rao Treatment da e 6a Market, gerente R Kalidas, Tooling of Proced. de Cold Desenvolvimento Criogenic Confer. Work 7th Int Karlstad Treatment Steel, de Conference, The Produto and Use its18 de Nb) C que e Cr eliana.netto@bodycote.com é engenheira e Testes Técnica da metalurgista, Bodycote Schmolz-Bickenbach Brasimet Mestre Tratamentos Engenharia Brasil Térmicos Ltda. e Materiais f.arieta@scgmolz-bickenbach.co S.A. Eliana e gerente Bezerra da Divisão de Menezes deof, e 5 / 5