Efeito da deformação a quente e do ciclo de envelhecimento na microestrutura e dureza do aço maraging C350 com TI

Abstract

Os aços maraging são aços que apresentam uma boa relação entre resistência mecânica e tenacidade a fratura. Suas propriedades são obtidas por meio dos tratamentos de têmpera e envelhecimento em que se tem a precipitação de compostos intermetálicos em uma matriz martensítica. Nesse contexto, o presente trabalho buscou avaliar o efeito da deformação a quente, tempo e temperatura de envelhecimento na microestrutura, dureza e cinética de precipitação e formação de austenita reversa de um aço maraging C350 com titânio, buscando melhorar suas propriedades mecânicas sem que seja necessária a adição de elementos de liga. As seguintes técnicas de análises foram utilizadas: Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e de Transmissão (MET), Difração de Raios X (DRX), Microdureza Vickers e Dilatômetria. Os resultados mostraram que a deformação promoveu um refino dos pacotes e blocos martensíticos proporcional a redução de altura e um alinhamento preferencial para o centro da amostra, também aumentou a dureza proporcionalmente a deformação. No envelhecimento, acelerou a cinética de precipitação e de formação da austenita reversa. Quanto ao tamanho de cristalito e microdeformação, em menores tempos de envelhecimento a deformação promoveu uma redução do tamanho de cristalito e um aumento da microdeformação. Ao aumentar o tempo de envelhecimento foi verificado comportamento oposto à 500 ºC, enquanto que à 550 ºC tanto o tamanho de cristalito quanto a microdeformação tiveram seus valores reduzidos. Também foi verificada redução da variação volumétrica do corpo de prova produzida pelas reações e aceleração das faixas de temperatura de precipitação e formação da austenita reversa na deformação de 60 %.

Abstract : The maraging steels are steels that show a good relation between mechanical strength and fracture toughness. Its properties are obtained by quenching and aging, where there is a precipitation of intermetallic compounds in a martensitic matrix. In this context, this study aimed to evaluate the effect of hot deformation, time and temperature of aging on the microstructure, hardness and precipitation kinetics and formation of reverted austenite in a C350 maraging steel with titanium, in order to improve mechanical properties without addition of alloying elements. The following analysis techniques were used: optical microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and transmission (TEM), X-Ray Diffraction (XRD), Vickers microhardness and Dilatometry. The results showed that the deformation promoted a refinement of martensitic packages and blocks proportional to the reduction of height and a preferential alignment towards center of the sample, it also increased the hardness proportionally to the deformation. In the aging, accelerated the precipitation kinetics and formation of reverted austenite. About the crystallite size and microdeformation, in shorter aging times in both temperature of solubilization the deformation promoted a reduction of crystallite size and an increase of microdeformation. Increasing the aging time the opposite behavior was verified at 500 ºC, while at 550 ºC both the crystallite size and microdeformation had their values reduced. It was also verified reductions of the volumetric variation of the specimens produced by reactions and acceleration of the precipitation temperature ranges and formation of the reverted austenite in the deformation of 60%.