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8/17/2019 Pdm Labconf Max

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Efeito da deformação e dataxa de deformação namicroestrutura e nas

propriedades de um açoMaraging 18Ni C300

Projeto de Dissertação de Mestrado

Orientador: Prof. Dr. Carlos Augusto Silva de Oliveira

Aluno: Max Kakue Sasaki

U!"#$S!DAD# %#D#$A& D# SA'A CA'A$!A

P$O($AMA D# P)S*($ADUA+,O #M C!-C!A # #(#A$!A D# PA'#$!A!S

%lorian/0olis1 2345


2/33

Su67rio

4 !'$ODU+,O

2 O89#'!"OS

$#"!S,O 8!8&!O($;%!CA

< M#'ODO&O(!A #=P#$!M#'A&

5 C$OO($AMA D# A'!"!DAD#S

> %O$#C#DO#S D# MA'#$!A!S # S#$"!+OS

? $#%#$-C!AS 8!8&!O($;%!CAS


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1. INTR!"#$

• Aços 6araging surgira6 na d@ada de >3

• Corrida es0aial

• Materiais 0ara:

Motores %oguetes ultraleves

Platafor6as de lança6entos

"eBulos &unares

%erra6entas e Matries e6 0roessos !ndustriais


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%. &'ETI()

(eral

• #ste traalEo 0retende estudar os efeitos gerados da defor6ação total de 43F eda taxa de defor6ação a 6orno 0or tração1 analisando a 6iroestrutura e as0ro0riedades 6eGnias do aço 6araging 4Hi C33.

#s0eBIos• Analisar os efeitos das 0ro0riedades 6eGnias do aço 6araging 4Hi

C33 o6 defor6ação total de 43F e envelEeido na te60eratura de


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%. &'ETI()

• Analisar os efeitos das taxas de defor6ação 0or tração na6iroestrutura e nas 0ro0riedades deste 6aterial1 o60arando duasdiferentes veloidades de defor6ação1 u6a aixa taxa de defor6açãode 314 66L6in1 e outra elevada taxa de defor6ação de 5366L6in.

• Carateriar a 6iroestrutura do aço 6araging 4Hi C33 nas diferentesondiçes de defor6ação1 taxa de defor6ação1 te60eratura deenvelEei6ento e te60o de envelEei6ento1 atrav@s de diferentest@nias de 6iroso0ia.

• Correlaionar as 6udanças 6iroestruturais o6 as 0ro0riedades6eGnias 0roduidas 0ela defor6ação na te60eratura de 0rei0itaçãoN


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

.4. M#'A&U$(!A %S!CA DOSA+OS MA$A(!(

Aços 6araging são aços de alta ligade ase uatern7ria de i1 Co1 Mo1

'i.Matri 6artensBtia for6ada 0elate60era.

%igura 4: Pro0riedades 6eGnias dos açosmaraging e6 o60aração a outros aços de


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

Composição e as respecti/as resistncias nomina dosaços maraging comerciais 2INC

!esignação da *iga B Co Mo 'i Al &i6. $es.TMPa

18 Ni 2%00 4H 1 H15 312 314 4


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

• .2. '$A'AM#'O 'W$M!CO D# SO&U8!&!XA+,O• Austenita TH45 a V53JC 45 a 3 6inutos.

• $esfria6ento ao ar for6ando 6artensita.

%igura 2: Miroestrutura de u6 aço 6araging a0/s

o trata6ento t@r6io de soluiliação1 o60osta0or u6a 6atri 6artensBtia R2.


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

• 3.%.1. Martensita dos aços maraging

• #6 4V23 8ain oservou u6 ti0o de transfor6ação atrav@s do ual sefor6ava a 6artensita a 0artir de 0euena 6ovi6entação atY6ia dafase austenitia.

•

Defor6ação Eo6ogQnea gerada 0elo 6ovi6ento 7to6os altera aestrutura da fase austenitia de Zia de faes entradas 0ara1tetragonal de or0o entrado ou Zia de or0o entrado da6artensita.

%igura : $e0resentação esue67tia da orres0ondQnia entre as


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

• Morfologia de ri0as1loos e 0aotes

•

Alta densidade dedisordGnias arranjadase6 @lulas oue6aranEados.

• A 6artensita @ for6adase6 i60ortar a taxa deresfria6ento utiliada

•

#strutura Zia or0oentrado

%igura


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

• isterese t@r6ia

• te60. transfor6ação

• teor de Buel.

%igura 5: Diagra6a de fases6etaest7vel do siste6a %e*i R43.


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

.. #"O&U+,O M!C$O#S'$U'U$A& DU$A'# O #"#&#C!M#'O

A resistQnia dos aços 6araging @ dada durante o envelEei6ento

A 0rei0itação de o60ostos inter6et7lios oorre 0ela interação do nBuel e doferro o6 os ele6entos for6adores de inter6et7lios: 6olidQnio e titGnio.

De0ender7 da:

• Co60osição uB6ia

• Da te60eratura

• Do te60o 0ara ue oorra a 0rei0itação.

%igura >: Diagra6a ''' do 0roesso de

0rei0itação do aço 6araging 53 R4


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

A defor6ação 0l7stia @ ausada 0ela 6ovi6entação de disordGniassore 0lanos de deslia6entos1 o endurei6ento e o au6ento daresistQnia 6eGnia do 6aterial @ gerado 0or ost7ulos i60ostos N6ovi6entação de disordGnias.

O endurei6ento 0or 0rei0itação @ ausado 0ela for6ação de 0artBulasde segunda fase dis0ersas Eo6ogenea6ente no interior da 6atridiIultando a sua 6ovi6entação de disordGnias R25.

%igura ?: #volução da durea o6 o te60o de envelEei6ento do 6araging 33 naste60eraturas 33[C R2


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

#xiste a in\uQnia do Coalto e MolidQnio.

Criação de regies ordenadas de %erro e Coalto.

$ejeita6 forte6ente o 6olidQnio.

%igura H: (r7Io relaionado te60o e durea vikers 0ara diferenteste60eraturas de envelEei6ento R44.


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

3.3.1. Tipos de 5recipitados intermet6icos

uleação de 0rei0itados nas disordGnias

o envelEei6ento dos aços 6araging for6a6*se diversos 0rei0itados a0artir dos ele6entos i1 Mo1 'i e %e .

Prei0itado #struturaristalina

OorrQnia

iMo OrtorrY6io

'odos osaços

i 'i DO2


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

• A in@tia de resi6ento do 6etaest7vel iMo @ restringido devido atenses i60ostas 0ela oerQnia o6 a 6atri1 0rosseguindo oenvelEei6ento Eaver7 a transfor6ação do iMo 0ara a fase deeuilBrio %e2Mo assi61 os 0rei0itados de iMo vão se transfor6ar nafase %e2Mo a0/s u6 te60o 6oderado de envelEei6ento R441 4>.

%igura V: !nteração entre as redes ristalinas dos 0rei0itados iMo e da 6atri6artensita nos aços 6araging1 6ostrando as tenses i60ostas na 6artensita a

esuerda e o ao0la6ento das duas redes ristalinas a direita R


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

3.3.%. En/e7ecimento a aixa temperatura aaixo de 940 :C

u6 envelEei6ento a u6a aixa te60eratura1 @ 0ossBvel oservar v7riosfenY6enos na 6iroestrutura1 e6 urtos te60os de envelEei6ento surge60rei0itados 0euenos T2n6 de i 'i1 orientados sore ertas direçesristalogr7Ias na 6atri 6artensBtia.

%igura 43: Prei0itados i 'i oservados nu6 aço 6araging i6age6 de a60o esuro

no 0lano T4̂4̂23i'i a0/s u6 envelEei6ento a aixa te60eratura


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

3.3.3. En/e7ecimento a temperatura moderada 2940 ; 410:C

O ta6anEo dos 0rei0itados 0resentes na liga @ 6aior do ue 0ara te60ossi6ilares de envelEei6ento e6 aixa te60eratura. A orientação desteso60ostos @ a 6es6a oservada a aixa te60eratura. Ainda @ 0ossBvelidentiIar 0ara longos te60os de envelEei6ento1 a 0resença da austenitareversa nas regies entre as ri0as de 6artensita R4.

%igura 44: !6age6 de a60o esuro de 0rei0itados i 'i no 0lano T4 4 2̂ 3 do6araging livre de oalto envelEeido 0or 42E a


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

3.3.9. En/e7ecimento em atas temperaturas 410 ;


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

%or6ação de austenita reversa 6uito 6ais intensa.

%igura 4: i6age6 de a60o esuro da austenita reversa nas entre*ri0as edentro das ri0as de 6artensita no 0lano T 4̂ 4̂ 4a a 5


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3. RE(I)$ &I&*I+R,-IC

3.9. -RM#$ ! ")TENIT RE(ER)

O e60rego de u6 te60o urto ou de u6a te60eratura soluiliação 6uitoaixa1

O su0erenvelEei6ento da liga

U6 reauei6ento a alta te60eratura R2.A austenita reversa 0ode oorrer de duas for6as_ difusional eadifusional6ente.

Adifusional: 'e60eraturas ai6a da te60eratura de envelEei6ento.

Difusional: Su0erenvelEei6ento TDissolução de 0rei0itados Ti1 Mo1 'i


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9. MET!*+I E=5ERIMENT*

9.1. 5*NE'MENT !E E=5ERIMENT)

Ojetivo de avaliar os efeito das taxas de defor6ação e defor6ação a 6orno0or tração.

Soluiliação a V53JC 36in1 resfriado ao ar.

Utiliando uatro vari7veis ex0eri6entais :• A te60eratura de envelEei6ento


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9.%.%. -aricação das amostras de deformação

Maxi6iação do nZ6ero de or0os de 0rova

(eo6etria adeuada 0ara Ir6e Ixação dos .0.

%igura 4


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9.%.3. 5rocesso de deformação amorno

'e60eratura


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3M no &A8CO%LU%SC1 o6 i6agens otidas atrav@s G6era &eia#C e 0roessada 0elo softare &AX #X 2.3.


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9.3.1. Microscopia Eetr?nica de (arredura

A 6iroso0ia eletrYnia de varredura TM#"1 ser7 utiliada 0arao60le6entar as an7lises de uantiIação do ta6anEo das unidades6orfol/gias da 6artensita Tta6anEo de grão austenBtio 0r@vio1 de 0aotee de loo.

9.3.3. Ensaio de dure@a

Para a 6edição da evolução da durea do aço 6araging durante os est7gios deenvelEei6ento ser7 utiliado t@nias de durea "ikers T" segundo a nor6aAS'M #H


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4. CRN+RM !E TI(I!!E)

Trimestre

T1A1

4

T%A1

4

T3A1

4

T9A1

4

T1A1

<

T%A1

<

T3A1

<

T9A1

<Re/isão iiogr6Bca C C C # P P P P!iscipinas domestrado C C C C5aneamentoexperimenta C C C #

Experimentação C P P P PEaoração dadocumentação C P P P P P

buadro 4* Cronogra6a geral de atividades


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4. CRN+RM !E TI(I!!E)

TI(I!!E)%014 %01<

4 2 < 4 2 <1 Disi0linas do 6estrado C C C C% $evisão iliogr7Ia C C C C P P P P3 Carateriação do 6aterial de ase P9 %ariação dos or0os de 0rova P4 Defor6açes N 6orno P P< #nvelEei6ento P PD #nsaios de 'ração P P8 Miroso0ia /tia P P

Durea P10 M#" P11 M#' P

1% Avaliação dos resultados ex0eri6entais P13 #nsaios adiionais P P

19 Avaliação dos resultados ex0eri6entais dosensaios adiionais P

buadro 2 c Cronogra6a es0eBIo de atividades


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tica &aConf !ure@a &aConf ME( &CM# c &aorat/rio 6ultiusu7rio

c U%SCMET &CM# c &aorat/rio 6ultiusu7rio

c U%SCço anaisado noestudo

Pareria &aConf

!i/ugação cientFBca P(Mat5apearia e gastosassociados

P(Mat L &aConf

'aela : Custos assoiados ao 0rojeto


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D. RE-ERGNCI) &I&*I+R,-IC)

• 4. SEa1 . and X. (uo1 Maraging Steels: Modelling of Microstructure,Properties and Applications. 233V: C$C Press.

• 2. Deker1 $.%.1 Source book on maraging steels: a comprehensivecollection of outstanding articles from the periodical and reference literature.4V?V: A6erian Soiet` for Metals.

• . all1 A.M.1 C.9. Slunder1 and 8attelle Me6orial !nstitute1 The Metallurgy,Behavior, and Application of the 1!percent "ickel Maraging Steels: A Survey .4V>H: 'eEnolog` Utiliation Division1 ational Aeronautis and S0aeAd6inistration.

• .

• ?. da $oEa1 C.9.1 feito do tratamento termomec-nico namicrossegrega./o de um a.o Maraging grau 10%% MPa1 in epartamento de

ngenharia de Materiais 4VV51 Universidade #stadual de Ca60inas:Ca60inas1 SP * 8rasil.


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• H. Oliveira1 C.A.S.1 T2mpera direta de a.os bai3a liga: aspectos cin4ticos,microestruturais e de propriedades mec-nicas1 in ngenharia Metal5rgica ede Materiais 4VV


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• 4


33/33

• 22. MA(W#1 A._ D$AP!#$1 9.M._ DUMO'1 9._ COU'SOU$AD!S1 D._ A8$AK#1 &.;obalt containing high!strength steels. 8ruxelles * 8elgiue: Centre Dinfor6ationdu Coalt1 4V?

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