AS CIÊNCIAS DOS MATÉRIAS

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CIENCIAS DOS MATERIAS

AÇO BAIXA LIGA

           

Alunos: Caio Felipe da Silva Quintã.

               Calllebe da Silva Quintã.

               Rodrigo Azeredo

1. INTRODUÇÃO

         Aços de alta resistência e baixa liga, conhecidos pela sigla ARBL (ou HSLA no idioma inglês, significando: high strength low alloy) são definidos do seguinte modo: aços específicos com composição química especialmente desenvolvida para proporcionar mais altos valores de propriedades mecânicas, e, em alguns casos melhor resistência à corrosão atmosférica do que aquela obtida em aços carbono convencionais. São produzidos com maior ênfase nas propriedades mecânicas do que na composição química. Por outro lado, não podem ser considerados aços de alta liga, pois os teores de elementos de liga adicionados aos aços ARBL são muito mais baixos do que em aços de outras categorias, como aços inoxidáveis, aços ferramenta e etc. Eles tem as chamadas microadições de elementos de liga , associados com os tratamentos termo mecânicos tem microestrutura com grãos finos.São aços com adição intencional de pequenos teores (1,5% - 5,0%) de outros elementos de liga como, por exemplo, Manganês, Silício, Níquel, Cromo, Cobre, Molibdênio e Vanádio, visando obtenção de propriedades diferenciadas.

1. Características

1. Cromo (Cr) – Resistência ao desgaste, bem como a temperabilidade aos aços, reduz a velocidade crítica de resfriamento. A adição de cromo também torna mais fina a granulação dos aços, aumentando desse modo a sua resistência;

1. Níquel (Ni) – Aumenta a resistência ao impacto (2 – 5%) e diminui a velocidade de resfriamento;
2. Cobalto (Co) – Melhora a dureza à quente;
3. Cobre (Cu) – É usado para retardar a velocidade de corrosão do aço;
4.  Chumbo (Pb): É usado nos aços "corte livre" em percentuais de 0,20 à 0,50%. Em virtude de sua distribuição homogênea e fina, é empregado para melhorar a usinabilidade dos aços.
5. Molibdênio (Mo) - Influência favoravelmente a dureza e a resistência a quente;
6. Vanádio (V) - confere aos aços uma insensibilidade ao superaquecimento, melhorando suas características de forjamento e usinagem;
7. Fósforo (P) – Gera fragilidade à frio (0,04% - 0,025% no máximo), aumenta a resistência dos aços baixo carbono;
8. Silício (Si) – Tem efeito similar ao níquel, melhora as propriedades de resistência com pouca perda de ductibilidade, melhora a resistência à oxidação;
9.  Boro (B) – agente endurecedor poderoso (0, 001% - 0, 003%)

• São mais resistentes e tenazes do que aços carbono convencionais

• São dúcteis

• Tem boa conformabilidade

• São soldáveis

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Tipos de Aços de Alta Resistência e Baixa liga

     Na denominação de mercado, os aços de alta resistência e baixa liga são classificados em:

• Aços Patináveis - projetados para ter resistência à corrosão atmosférica elevada

• Aços de laminação controlada - laminados a quente para desenvolver uma estrutura austenítica altamente deformada que se transforma em uma estrutura ferrítica equiaxial de grãos finos no resfriamento. Nesta categoria estão A572, A735, A736 e A737 (os 73 para vasos de pressão)

• Aços com perlita reduzida - reforçados por uma estrutura de grão finos de ferrita e endurecimento por precipitação, porém com baixo teor de carbono e, portanto com pouca ou nenhuma perlita na microestrutura

• Aços Microligados – contém pequenas adições de elementos como nióbio, vanádio e/ou titânio para refinamento do tamanho de grão e/ou endurecimento por precipitação

• Aço com ferrita acicular – possuem teores muito baixos de carbono e endurecibilidade suficiente para gerar uma estrutura de ferrita acicular muito fina e resistente no resfriamento, no lugar da estrutura ferrítica poligonal usual

• Aços dual phase ou bifásicos– processados para microestrutura de ferrita contendo pequenas regiões de martensita de alto carbono uniformemente distribuídas, resultando num produto com baixo limite de escoamento e alta taxa de encruamento, gerando um aço de alta resistência e conformabilidade superior

                 

1. Forma de Processamento

                 Por processamento entende-se o tipo de operação que se executa sobre o aço visando mudar e/ou a estrutura. Os processamentos que visam impor uma forma são a conformação mecânica (a frio ou a quente, tal como a laminação, extrusão, trefilação), a fundição e a consolidação por sinterização (metalurgia do pó). Os processamentos que visam alterar a estrutura são os tratamentos térmicos, tais como recozimento, normalização, recristalização, coalescimento e a têmpera (e revenimento). O processamento altera a microestrutura do aço e, portanto, afeta as propriedades.Aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) têm sido melhorados por meio do desenvolvimento de composição química e, principalmente, pelo uso de processos de manufatura avançados. Neste trabalho, sequências termomecânicas foram aplicadas em um aço tipo API 5L X-80, a fim de se obter microestrutura com predominância de ferrita acicular. Após aquecimento até 950 ºC por 15 min., as amostras foram laminadas, em temperatura de não recristalização da austenita, alcançando redução de espessura de 10% a 35%. Em seguida foram resfriadas bruscamente em água ou mantidas em banho de chumbo para a decomposição isotérmica a diferentes temperaturas (400 - 600 ºC). Imagens obtidas por microscopia eletrônica revelaram que a microestrutura de ferrita acicular, caracterizada pela excelente combinação de resistência e tenacidade, foi obtida predominantemente em condições de resfriamento contínuo 

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