Austêmpera em banho de Zamac : obtenção de ADI e influência do tempo da austêmpera nas propriedades do ferro nodular

Abstract

O foco deste trabalho é avaliar a possibilidade de realizar o tratamento térmico de austêmpera, para obtenção de um Ferro Dúctil Austemperado (ADI), utilizando uma liga de Zn-Al-Mg-Cu, como banho de austêmpera. Mensurou-se a influência do tempo de austêmpera, nas propriedades mecânicas do ferro nodular. Por meio da obtenção da curva de resfriamento da liga Zamac, constatou-se a viabilidade de realização da austêmpera em temperaturas superiores a 375ºC. A partir de corpos de prova de ferro fundido nodular de matriz predominantemente perlítica, instrumentados e austenitizados a 880°C e 900°C, avaliou-se a severidade do Zamac como meio de resfriamento. Para avaliação da influência do tempo de austêmpera nas propriedades do ADI, blocos de ferro fundido nodular de matriz predominantemente perlítica foram austenitizados a 900°C por 90 minutos, posteriormente resfriados no banho de Zamac a 380ºC, no qual permaneceram por intervalos de tempo de 15, 30, 60, 90 e 120 minutos, por fim, arrefecidos ao ar até a temperatura ambiente. O tratamento de austêmpera em Zamac mostrou-se eficiente, sendo registradas taxas de resfriamento superiores a 6°C/s. A análise morfológica constatou a formação de ausferrita, sem a presença de perlita, caracterizando assim a obtenção do ADI. A melhor combinação de propriedades mecânicas, dos diferentes tempos de austêmpera, ocorreu nas amostras austemperadas durante 60 minutos.

The focus of this work is to evaluate the possibility of austempering thermal treatment to obtain an Austempered Ductile Iron (ADI), using a Zn-Al-Mg-Cu alloy as austempering bath. The influence of the austempering time on the mechanical properties of the ductile iron was measured. By obtaining the cooling curve of the Zamak alloy, it was verified the viability of austempering at temperatures above to 375ºC. From ductile cast iron specimens of predominantly perlite matrix, instrumented and austenitized at 880ºC and 900ºC, the severity of Zamak was evaluated as a cooling medium. To evaluate the influence of the austempering time on the ADI properties, ductile iron blocks of a predominantly pearlite matrix were austenitized at 900ºC for 90 minutes, then cooled in the Zamak bath at 380ºC, where they remained for time intervals of 15 , 30, 60, 90 and 120 minutes, finally cooled in air to atmospheric temperature. Austempering treatment with Zamak proved to be efficient, with cooling rates higher than 6 °C/s. The morphological analysis verified the formation of ausferrite, without the presence of perlite, thus characterizing the formation of ADI. The best combination of mechanical properties for the the different times evaluated ocurred on samples austempered for 60 minutes.