Melhoria das propriedade mecânicas e resistência ao desgaste de um aço bainítico nanoestruturado por meio de um novo tratamento térmico aplicado em aços médio carbono ligados ao silício

• Processo: 21/02926-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2023
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia de Transformação
• Pesquisador responsável: Mohammad Masoumi
• Beneficiário: Mohammad Masoumi
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Dany Michell Andrade Centeno ; Edwan Anderson Ariza Echeverri ; Felipe Moreno Siqueira Borges de Carvalho ; Gustavo Tressia de Andrade ; Julian Arnaldo Avila Diaz
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Microestrutura bainítica Aços com efeito TRIP Estabilidade da austenita retida Propriedades mecânicas Tratamento térmico Desgaste abrasivo Resistência ao desgaste
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: crystallographic relationship | nanostructured bainitic microstructure | retained austenite stability | TRIP effect | work hardening | Nanostructured Bainitic Microstructure

Resumo

O objetivo do estudo é projetar e desenvolver uma série de tratamentos térmicos em uma classe de materiais já bem consolidada na indústria metal-mecânica para induzir a formação de uma microestrutura bainítica nanoestruturada e com isso obter melhorias nas propriedades mecânicas e resistência à abrasão. Muitos pesquisadores direcionaram e direcionam seus estudos para o desenvolvimento de novas composições químicas para induzir a formação de uma microestrutura bainítica nanoestruturada isenta de carbonetos com a finalidade de maximizar a combinação de propriedades mecânicas: tensão de escoamento e resistência ao impacto. No entanto, existe um outro grupo de pesquisadores que se propõe a induzir a formação de uma microestrutura bainítica refinada em aços comerciais por meio de novas rotas de tratamento térmico, tal como os aços para construção mecânica conhecidos como "aço mola". Deste modo, creditamos que é possível o desenvolvimento de uma microestrutura "nanobainítica" por meio da indução da decomposição da austenita em baixa temperatura em um aço médio carbono ligado ao silício e com isso proporcionar ao material uma alta resistência mecânica (tensão de escoamento e resistência ao impacto) e resistência à abrasão associada com uma excelente conformabilidade. Com a aplicação do novo tratamento térmico que será desenvolvido neste trabalho, objetiva-se uma microestrutura bainítica nanoestruturada composta por filmes finos de austenita retira ricos em carbono dispersos entre os feixes de uma estrutura bainítica inferior nanoestruturada. É esperado que com a microestrutura obtida será possível melhorar a resistência à tração para até 1500 MPa com um alongamento de 15% sem a adição de elementos de liga custosos. Este é um importante escopo, pois permitirá uma substituição de um aço martensítico de elevada dureza já existente no mercado utilizado em aplicações que exigem elevada dureza como, por exemplo, em componentes submetidos a solicitações mecânicas cíclicas, associando uma melhoria na resistência ao desgaste, minimizando assim, por exemplo, o custo e tempo para manutenção de trilhos ferroviários e aplicações gerais de engenharia. Os autores acreditam que o tratamento térmico que será desenvolvido neste projeto pode melhorar em 30% a tensão de escoamento e resistência ao impacto do material em questão e por meio da aplicação da equação de Archard, uma melhoria de 30% na resistência ao desgaste. Deste modo, o tratamento térmico que será desenvolvido pode aumentar a vida útil dos componentes utilizados em equipamentos de transporte pesado, economizando assim os custos associados à economia de energia e manutenção dos dispositivos. (AU)

Publicações científicas

(6)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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