Caracterização de um aço baixo carbono microligado ao vanádio utilizado na fabricação de componentes mecânicos

• Main Author: Moraes Junior, Odilon de
• Other Authors: Pillis, Marina Fuser
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2019
• Subjects: aço microligado; aços HSLA; Charpy; HSLA steels; microalloyed steel; resistência à tração; tensile strength; vanádio; vanadium
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-07062019-100650/

Os aços microligados representam, cada vez mais, uma parcela significativa de produção das usinas siderúrgicas para aplicações nos mais variados segmentos industriais tais como o automotivo, petróleo e gás, construção civil e agronegócio. A característica principal desses aços é a sua elevada resistência mecânica, aliada à boa tenacidade, ductilidade e soldabilidade; o que vem sendo obtido pela utilização de composições químicas específicas com teores baixos de carbono e de microligantes que conferem essas características a esses aços. Os microligantes utilizados são os mais variados, mas principalmente destaca-se a utilização do vanádio, nióbio, titânio, cobre, manganês, cromo, alumínio e nitrogênio. No presente trabalho foram estudadas as propriedades mecânicas de um aço microligado ao vanádio com 0,25%V e um aço AISI 1020. O aço microligado apresentou LRT, LE, alongamento e estricção de, respectivamente, 735,29 MPa, 559,07 MPa, 22,7% e 63,29%. O aço AISI 1020 apresentou, respectivamente, 437,42 MPa, 268,71MPa, 32,92% e 67,15%. O aço microligado apresentou propriedade mecânica superior à do aço AISI 1020 e ductilidade equivalente. Os resultados de impacto Charpy nas temperaturas de 23 °C, -20 °C e -40 °C foram, para o aço microligado, respectivamente de, 33,83 J, 12,41 J, e 6,54 J, e para aço AISI 1020 33,18 J, 5,07 J e 3,04 J, respectivamente. Observa-se tenacidade superior do aço microligado, quando comparado com o aço AISI 1020. O ensaio revelou microestruturas refinadas em ambos os aços, e tamanho de grão de 18μm n° 8 ASTM E 112 e de 25 μm n° 7 para o aço microligado e para o AISI 1020, respectivamente. Os testes eletroquímicos realizados em uma solução aquosa 3,5% em peso de NaCl revelaram que o aço microligado apresentou formação de camada passiva, e mostrou-se menos resistente à corrosão. === Microalloyed steels are representing significant portion and increasingly steelmakers production and they are being applied to several industrial market segments such as automotive, oil and gas, civil construction and agribusiness. Its main characteristics are the superior tensile strength, toughness, ductility and good weldability. These properties are obtained through specific chemical compositions as low carbon and microalloying elements contents. Several microalloying elements can be used but some of them need to be mentioned such as vanadium, niobium, titanium, cooper, manganese, chromium, aluminum and nitrogen. In this work, the mechanical properties of a vanadium microalloyed and AISI 1020 steels were studied and compared. The microalloyed steel presented LRT, LE, elongation and toughness values of, respectively, 735.29 MPa, 559.07 MPa, 22.7% and 63,29%. AISI 1020 presented, respectively, 437.41 MPa, 268.70 MPa, 32.92% and 67.15%. The microalloyed steel presented mechanical properties superior to AISI 1020 and equivalent ductility. The results of the Charpy impact tests at the temperatures of 23 ° C, -20 ° C and -40 ° C were 33.83 J, 12.41 J, 6.54 J for the microalloyed steel, and for AISI 1020 steel the values were 33,18 J, 5.07 J and 3.04 J, respectively. The superior toughness of the microalloyed steel is observed when compared to the AISI 1020 steel. The metallographic examination showed fine grain microstructures ASTM E 112 No.8 and 7.for the microalloyed and for the AISI 1020, respectively. The electrochemical tests carried out in a 3.5 wt% NaCl aqueous solution showed that the microalloyed steel is less resistant to corrosion, and that a passive layer was formed on its surface.