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A Influncia do grau de deformao plstica no tamanho do gro recristalizado de um ao SAE 1006 P. V. M. Donato (1); L. F. M. Martins (2); J. Kolososki (3) Rua Max Mangels Snior, 777 09895-900 So Bernardo do Campo SP p.donato@mangels.com.br Agradecimentos: empresa Mangels, Diviso Aos e ao Centro Universitrio da FEI por todo o apoio oferecido Introduo terica Ao sofrer deformao a frio, ocorrem alteraes nas propriedades mecnicas do material, tais como aumento da dureza e resistncia mecnica e reduo da ductilidade, devido ao encruamento resultante do acmulo de discordncias no material. Para reverter os efeitos da deformao a frio realizado um tratamento trmico com o objetivo de recristalizao do material tornando os gros, que estavam alongados, novamente equiaxiais e retomando as propriedades mecnicas originais do material. O grau de deformao que o material sofreu (grau de encruamento) ir interferir de forma direta na posterior recristalizao, alterando parmetros deste processo, como temperatura e tempo de recristalizao e modificando o tamanho de gro e as propriedades mecnicas resultantes do processo. Quando recozidos a uma mesma temperatura, o material que foi mais deformado recristaliza de forma mais rpida que o menos deformado. Isto deve-se funo existente entre o grau de deformao e a energia de ativao para a recristalizao: quanto maior for a deformao, menor deve ser a energia necessria para a ativao do processo. Outro efeito do grau de deformao a mudana no tamanho do gro recristalizado. Quanto maior for o grau de deformao aplicado, menor ser o tamanho mdio de gro recristalizado, conseqncia da maior quantidade de pontos para nucleao de novos gros. Para pequenas deformaes, abaixo de um valor crtico, a recristalizao no ocorre. Objetivo Observar a influncia do grau de deformao no tamanho do gro recristalizado de um ao SAE 1006, objetivando determinar parmetros de processo que permitam obter material ideal para aplicao em peas estampadas. Procedimento Para desenvolvimento deste trabalho foi selecionado um ao laminado a quente com espessura original de 8,223 mm. A laminao a frio foi realizada na Mangels Diviso Aos, sendo aplicado cinco passes, at a espessura 3,988 mm. Foram retiradas amostras da matria prima e do ao em estudo, em cada um dos cinco passes de laminao a frio. As amostras (material original + cinco redues) foram colocadas em forno tipo mufla previamente aquecido a 650 C onde permaneceram por 1 hora e 30 minutos. A seguir o forno foi desligado e as amostras foram submetidas a um resfriamento lento no interior do mesmo. As amostras encruadas e as recristalizadas foram embutidas, lixadas, polidas e atacadas com Nital 2%. O exame metalogrfico e as medidas de tamanho de gro foram realizadas em um microscpio Leica DMLM ao qual est acoplado o sistema Leica Q500IW mostrados na figura I. As medidas de tamanho mdio de gro tambm foram realizadas utilizando o mtodo comparativo, conforme norma ASTM E112. Tambm foram feitas medidas de durezas utilizando a escala Rockwell B num equipamento digital Wilson 600, tambm mostrado na figura I. (1) FEI e Mangels Diviso Aos (2) Mangels Diviso Aos (3) Departamento de Metalurgia e Materiais da FEI Fig I. Equipamentos utilizados no desenvolvimento do trabalho. (a) Durmetro Digital Wilson 600; (b) Microscpio tico com sistema de captura de imagem e (c) imagem sendo processada. www.fei.edu.br Departamento de Engenharia Metalrgica e de Materiais A figura II apresenta algumas microestruturas do material apenas encruado e encruado e recristalizado. A tabela III e a figura IV apresentam os resultados das medidas de tamanho mdio de gro recristalizado em funo da porcentagem de deformao. Tab III. Tamanho de gro recristalizado em funo do grau de deformao, conforme norma ASTM E112. Grau de deformao15,85%29.49%38,95%46,61%51,50% Tamanho de Gro Recristalizado 5 678 999 10 A tabela IV e a figura III apresentam os resultados das medidas de dureza, em funo do grau de deformao, do material encruado e aps recristalizao. Grau de deformao Dureza (HRB) EncruadoRecristalizado Zero58,0- 15,85%74,135,4 29,49%78,039,6 38,95%83,246,7 46,61%83,647,6 51,50%84,348,8 Tab IV. Variao da dureza do material encruado e recristalizado em relao ao grau de deformao Fig III. Curva da dureza em funo do grau de deformao Concluso As experincias realizadas confirmam a grande influncia que o grau de deformao exerce sobre o tamanho de gro final do material recristalizado. Os dados indicam que graus de reduo acima de 46% aliados ao tratamento trmico de recozimento a 650C resultam em materiais com gro fino, adequado aplicao em peas estampadas. Fig II. Microestruturas. (a) Matria-prima; (b) Material encruado, com 15,85% de deformao; (c) Material com 15,85% de deformao e recristalizado; (d) Material encruado, com 51,50% de deformao; (e) Material com 51,50% de deformao e recristalizado. (a) (e) (c)(b) (d) (a)(b) (c) Resultados e discusso A tabela I fornece a composio qumica do ao SAE 1006 utilizado neste trabalho. 0,0140,0550,0100,3900,050 %P%Al%Si%Mn%C Tab I. Composio Qumica do material em estudo 51,50%3,9884,3905 Passe 46,61%4,3905,0204 Passe 38,95%5,0205,7983 Passe 29,49%5,7986,9202 Passe 15,85%6,9208,2231 Passe ParaDe Grau de deformao Reduo (mm) Tab II. Passes de laminao e seus consecutivos graus de deformao A tabela II detalha os passes de laminao realizados e os correspondentes graus de deformao. Fig IV. Curva de tamanho de gro em funo do grau de deformao www.mangels.com.br Setor de Pesquisa & Desenvolvimento Diviso Aos