Estudo da influência da microestrutura prévia ao tratamento térmico de esferoidização do aço DIN 41Cr4

Abstract

Este trabalho analisará a influência da microestrutura prévia em diferentes configurações a partir da variação das taxas de resfriamento após o último passe de laminação a quente em um fio máquina e seus efeitos na micro estrutura obtida após o tratamento térmico de esferoidização do aço DIN 41Cr4. De maneira a buscar alternativas para redução de custos de produção, melhor atendimento de parâmetros de qualidade, aumento da eficiência do processo, além de uma melhor compreensão do tratamento térmico e da influência da microestrutura prévia. Para tanto, foram utilizadas amostras de duas rotas de laminação com taxas de resfriamento distintas. Na rota Bloco, há possibilidade de um resfriamento controlado com caixas de água, ventiladores e abafadores. enquanto na rota G o resfriamento é feito sob o ar em temperatura ambiente. As bitolas dos materiais dos quais foram retiradas amostras variam entre 12 e 26,33 mm. A avaliação das respostas às variações proporcionadas ao processo foram realizadas por análises metalográficas de microestrutura no material laminado e no material tratado termicamente (grau de esferoidização) e ensaios de dureza. A partir dos resultados buscou-se estudar a influência dos parâmetros da taxa de resfriamento, na microestrutura do material laminado e a influência da microestrura prévia na resposta ao tratamento térmico de esferoidização. Com os resultados ficou claro que a melhor micro estrutura para gerar esferoidização no ciclo testado é a martensita, seguido de bainita e perlita, devido as suas características morfológicas. Além disso, pode-se notar que a microestrutura prévia possui influência na dureza final do material, mas sem variações substanciais

This work aims to analyze the influence of the previous microstructure in different configurations from the variation of the cooling rates after the last hot rolling pass on a wire rod and its effects on the microstructure obtained after the spheroidization heat treatment of DIN 41Cr4 steel. In order to seek alternatives for reducing production costs, better meeting quality parameters, increasing process efficiency, as well as a better understanding of heat treatment and the influence of prior microstructure. For this purpose, samples from two lamination routes with different cooling rates were used. On the Block route, there is the possibility of controlled cooling with water boxes, fans and dampers. while on route G the cooling is done under air at room temperature. The gauges of the materials from which samples were taken range from 12 to 26.33 mm. The responses to the variations provided by the process were evaluated by metallographic analysis of microstructure in the laminated material and in the heat treated material (spheroidization degree) and hardness tests. From the results we sought to study the influence of the cooling rate parameters on the microstructure of the laminated material and the influence of the previous microstructure on the response to the spheroidization heat treatment. With the results it became clear that the best microstructure to generate spheroidization in the tested cycle is martensite, followed by bainite and perlite due to their morphological characteristics. In addition, it can be noted that the prior microstructure has influence on the final hardness of the material, but without substantial variations