Tratamento de austêmpera do ferro nodular e avaliação das propriedades mecânicas e metalúrgicas do ADI austemperado ao ar em dois patamares

Abstract

Neste trabalho avaliaram-se as propriedades mecânicas e microestruturais do ADI ligado ao Cu-Ni-Mn-Mo com o ciclo de austêmpera realizado no ar aquecido em duas etapas. Barras de Ø 16,5 mm por 90 mm foram austenitizadas em forno resistivo a 860°C por 90 minutos. Realizou-se o resfriamento e primeira etapa de austêmpera em dispositivo experimental soprador de ar aquecido e a segunda etapa de austêmpera em forno mufla. Realizou-se a primeira etapa por 10 minutos em patamar isotérmico, sendo a 290°C no ciclo A, 320°C no ciclo B e 350°C no ciclo C. O patamar na segunda etapa, em todos os ciclos, foi a 380°C por 60 minutos. Os resultados das medidas de dureza Brinell, alongamento, tensão de escoamento, tensão máxima no ensaio de tração para o ciclo A foram de 288 HB, 5,0%, 840 MPa e 988 MPa respectivamente, para o ciclo B, as medidas foram: 264 HB, 5,9%, 717 MPa e 876 MPa; e para o ciclo C: 257 HB, 6,6%, 711 MPa e 888 MPa. Na análise microestrutural verificou-se ausferrita livre de perlita. O teor de austenita de alto carbono no ADI e a quantidade de carbono na austenita de alto carbono, aumentaram com o aumento da temperatura do primeiro estágio de austêmpera.

In the present work, mechanical properties and microstructural features of an ADI alloyed with Cu-Ni-Mn-Mo submitted to different hot air austempering cycles in a two-step procedure were evaluated. In the austempering first step, cooling and austempering were performed in an experimental hot air blower device. In the austempering second step, the austempering was performed in a muffle furnace. Bars with Ø16.5 mm and 90 mm of length were austenitized in an electric resistive furnace for 90 min at 860 °C. Austempering first step was performed for 10 min at 290°C, 320°C and 350°C corresponding to cycles A, B, and C, respectively. The austempering second step was performed for 60 min at 380°C for all cycles. The measurements of Brinell hardness, elongation, yield strength, and ultimate strength for cycle A were 288HB, 5.0%, 840MPa, and 988MPa. For cycle B, the measurements were: 264HB, 5.9%, 717MPa, and 876MPa. And for cycle C: 257HB, 6.6%, 711MPa, and 888MPa. Microstructural analysis indicated the presence of pearlite-free ausferrite. The high carbon austenite content in the ADI, and the amount of carbon in the high carbon austenite, increased with increasing temperature of the first austemper stage.