Avaliação do crescimento anormal de grão em um aço DIN 16MnCr5 forjado a morno

Abstract

Este trabalho tem por objetivo avaliar a influência da rota de processamento no surgimento de crescimento anormal de grão em anéis internos de juntas homocinéticas de aço DIN 16MnCr5 forjado a morno, assim como seu efeito na dispersão da dimensão entre-rolos do estriado deste anel. Para tanto foram realizados experimentos utilizando a rota de processamento corrente – forjamento, usinagem, cementação e têmpera – e uma rota de processo experimental – forjamento, cementação, usinagem e têmpera – além de adição de elementos de liga reconhecidos como ancoradores do crescimento de grão austenítico. Para calcular o tamanho de grão austenítico foi empregada a norma ASTM E112. A microestrutura das amostras foi determinada através de metalografia e a medição da dimensão entre-rolos do estriado foi realizada utilizando um dispositivo Frenco modelo IVM 3x2. A partir dos resultados obtidos foi possível determinar que a rota de processamento que possui as etapas de cementação não conjugadas é a mais adequada para que se obtenha um tamanho de grão fino e homogêneo, bem como uma dispersão de medidas do entre-rolos do estriado que minimize as perdas durante a manufatura de peças.

The aim of the work is to analyze the influence of process route on the appearance of abnormal grain growth in DIN 16MnCr5 warm forged constant velocity joints inner races as well as its effect on the dispersion of spline dimension between pins measurements. In order to do this, experiments using current process flow – forging, machining, case carburizing and quenching – and an experimental process route – forging, case carburizing, machining and quenching – were carried out. Further more, alloying elements well known for its ability to control austenitic grain growth were added. The standard applied in order to calculate the austenitic grain size was ASTM E112. The microstructure of the samples was determined through metallographic analysis and spline’s between pins dimension was measured using a Frenco gage model IVM 3x2. From the obtained results it was possible to determine that the process route which has case carburizing and quenching stages not conjugated is more adequated to obtain a fine and homogeneous austenitic grain size distribution as well as a dispersion of between pins dimensions that minimizes the wastes during parts manufacturing.