Análise da influência do nióbio na microestrutura e propriedades mecânicas da barra chata temperada e revenida para aplicação em feixes de mola

• Main Author: Eduardo de Oliveira Diniz
• Other Authors: Dagoberto Brandao Santos
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2005
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8DUFC2

=== This dissertation aimed to evaluate the effect of niobium addition on the mechanic properties and structure of quenched and tempered flat bars applied to springs. Three different heats of ABNT 5160 steel were sampled with the following level of niobium: 0,0% Nb, 0,02% Nb and 0,04% Nb. The samples were extracted from flat bars rolled at BELGO Grande Vitória Plant and after quenched and tempered at customer springs manufacturer. The influences of different levels of niobium were evaluated in the rolled bars through measurement of the austenite grain size, characterization of structure, measurement of hardness and tensile strength. In the quenched and tempered bars, the structure was characterized and the hardness measured. In the springs, fatigue tests were made. The results showed that niobium doesnt have significative effect on mechanical proprierties and microstructure of steel after rolling or after thermal treatment, and the same happened to the results of fatigue tests. The results of fatigue test of heat with 0,02% of niobium were better than the ones of the heats without niobium and that heat with 0,04% of niobium. This absence or small influence of niobium on the mechanical proprierties, microstructure and fatigue life was attributed to the low austenitization temperature before rolling mill and before quench which cause merely a small solubilization of niobium. === Objetivou-se avaliar a influência que diferentes percentuais de adições de nióbio, como elemento microligante, provocam nas propriedades mecânicas e na estrutura da barra chata temperada e revenida aplicada em feixes de mola. Utilizou-se de amostras retiradas de três corridas do aço ABNT 5160, que apresentavam entre si diferentes percentuais de nióbio sem adição de Nb, Nb=0,02% e Nb=0,04% - após laminação a quente na Belgo Usina Grande Vitória e após têmpera e revenimento no cliente produtor de feixe de mola. A influência dos diferentes níveis de nióbio foi avaliada, na barra laminada, através da medição do tamanho de grão austenítico, caracterização da estrutura, medição de dureza e limite de resistência à tração, enquanto na barra tratada termicamente foi realizada caracterização da estrutura e medição de dureza. Foi avaliada também em vida a fadiga das corridas através de teste de fadiga em feixes de mola confeccionados a partir das corridas analisadas. Os resultados mostraram que, nas condições de processamento de laminação e tratamento térmico às quais o produto estudado é submetido, os percentuais de nióbio adicionado não têm grande influência. As diferenças detectadas na dureza e no limite de resistência da barra laminada foram pequenas, assim como o refinamento de grão observado. Na barra temperada, a dureza mostrou-se homogênea na comparação das corridas estudadas e no teste de fadiga foi observado apenas um pequeno aumento no número de ciclos até a fratura quando se comparam corridas com nióbio e corrida sem nióbio. Os resultados indicaram maior vida em fadiga para o aço com adição de 0,02% de nióbio do que o aço com 0,04% do mesmo elemento. A adição de nióbio no aço 5160 como elemento microligante não modificou significativamente as propriedades mecânicas, estrutura e vida em fadiga da barra utilizada para fabricação de feixes de mola. Isto ocorreu como resultado das condições de laminação, principalmente temperatura de reaquecimento de tarugos, que sendo baixa, da ordem de 1180C, proporciona pequena solubilização do nióbio do carbonitreto.