Avaliação da influência do sentido de laminação e do tratamento térmico de normalização no desgaste de aços 1020 laminados a quente

Abstract

O estudo do desgaste de materiais metálicos é muito importante na engenharia, pois os custos associados a manutenção de materiais devido ao desgaste precoce são demasiadamente elevados. Um material bastante utilizado em diversas aplicações é o aço SAE 1020, usualmente laminado a quente para a fabricação de chapas metálicas que, dependendo da temperatura final de laminação, pode apresentar em sua microestrutura perlita bandeada. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do sentido de laminação e a forma na qual a perlita está disposta na microestrutura no desgaste do aço 1020. Duas amostras de diferentes peças, uma laminada a quente sem tratamento térmico, com perlita bandeada, e outra laminada a quente normalizada foram cortadas no sentido normal, longitudinal e transversal ao de laminação, totalizando seis corpos de prova, e foram avaliadas através de ensaios de deslizamento linear recíproco. Os resultados mostraram que o aço bandeado no sentido transversal à laminação apresentou o menor volume desgastado, devido à homogeneidade perlítica e pelo menor tamanho de grão neste sentido. Já o aço normalizado, consequentemente de maior tamanho de grão e sem bandeamento, obteve desgastes ligeiramente menores que o aço sem tratamento térmico, mostrando que o bandeamento da perlita intensifica o desgaste.

The study of the metallic materials wear is very important in engineering, as the costs associated with the maintenance of materials due to early wear are too high. A widely used material in several applications is SAE 1020 steel, usually hot rolled steel for the manufacture of sheet metal which, depending on the final lamination temperature, can have a banded perlite in its microstructure. In this context, the objective of this work was to evaluate the lamination direction and the way in which the perlite is arranged in the microstructure influence in the 1020 steel wear. Two samples of different pieces, a hot laminate without heat treatment, with banded perlite, and another normalized hot rolled were cut in the normal, longitudinal and transversal to the lamination direction, totaling six specimens, and were evaluated through reciprocal linear sliding tests. The results showed that the banding steel in the cross lamination direction showed the lowest volume due to the perlite homogeneity and smaller grain size in this direction. However, the normalized steel, consequently of larger grain size and without banding, obtained slightly less wear than steel without heat treatment, showing that the perlitic banding intensifies the wear.