Aspectos da transformação austenítica de um aço maraging 18Ni fabricado por manufatura aditiva: mecanismo de reversão e seu impacto nas propriedades mecânicas (2023)
- Authors:
- Autor USP: CONDE, FÁBIO FARIA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SMM
- DOI: 10.11606/T.18.2023.tde-28082023-150945
- Subjects: AÇO DE ALTA RESISTÊNCIA; CINÉTICA; TRATAMENTO TÉRMICO; MANUFATURA ADITIVA; RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS; TENACIDADE DOS MATERIAIS; MECÂNICA DA FRATURA
- Keywords: Cinética de reversão martensita-austenita; Manufatura aditiva do aço Maraging; Metalurgia e transformação de fase; Reversão austenítica; Tenacidade à fratura; Tratamentos cíclicos e isotérmicos para reversão
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A transformação α↔γ é muito conhecida e importante na metalurgia dos aços, presente em muitos tratamentos térmicos com a finalidade de melhoria do aço. Tratamentos para aumento de resistência (têmpera), refino de grão, solubilização para homogeneização, eliminação de textura, aumento de tenacidade envolvem a austenitização, formação de ferrita ou martensita. As transformações de fase sofrem influência da composição química, que alteram a energia livre do sistema, as fases e a cinética de transformação. Com o surgimento e aprimoramento das tecnologias de manufatura aditiva, maiores complexidades têm sido atreladas à sua metalurgia de processamento. A tecnologia de fusão seletiva a laser (FSL) se baseia na fusão micrométrica de camadas de pó, tendo um alto aporte térmico, gerando altas velocidades de resfriamento e gradientes térmicos, causando uma fina micro-segregação que modificam o comportamento usual da transformação α↔γ, bem como suas propriedades mecânicas finais. A tecnologia de FSL permitiu a revitalização do aço maraging por sua adequabilidade ao processo, e muito tem sido estudado sobre a reação α'↔γrev em ligas maraging afim de aumentar a capacidade de deformação plástica do aço. Pelo que se sabe, há pouca ou nenhuma literatura que tenha estudado a transformação específica α'↔γrev em ligas produzidas por FSL de modo a diferenciar os aspectos metalúrgicos da transformação, em comparação com uma ligaproduzida por rotas convencionais ou solubilizada. Pelo que sabemos, não há, ou ao menos são escassos, dados de tenacidade à fratura de ligas maraging que foram submetidas a tratamento de reversão α'↔γrev, o qual também é um dado de grande importância. Ensaios de tenacidade a fratura por CTOD são importantes por excluir o efeito de acabamento do entalhe uma vez que é nucleada uma trinca inicial, sendo um ensaio mais criterioso e preciso, e pouco estudado, havendo poucos dados de CTOD da liga 18 Ni fabricada por FSL na literatura. Os resultados mostram que o processamento via FSL causa micro-segregações finamente dispersas oriundas do tipo e morfologia de solidificação intrínseca a tecnologia 12 FSL que majoritariamente é celular. Há micro-segregações e flutuações de composição que causam um aumentam o campo intercrítico do aço, antecipando o início da austenitização (menor Ae1) e retardando o final da mesma (maior Ae3), e a transformação se dá de forma heterogênea. Por consequência, isto altera a cinética de nucleação e crescimento da liga como fabricada por FSL em comparação a uma liga solubilizada, acelerando crescimento, mas retardando o final do crescimento para completa austenitização. Ademais, comparando a condição otimizada de reversão de 670 °C/30 min, a qual resultou na formação de 60 % de austenita reversa, com a condição típica de envelhecimento de um maraging 18Ni, 480 °C/h, houve uma perda de 33 % de resistência mecânica, mas um aumento de 43 %de deformação, bem como um aumento de 1600 % na tenacidade à fratura. Ademais, houve um aumento de aproximadamente 400 % na tenacidade a fratura comparando a condição otimizada 670 °C/30 min com a condição como-fabricada. O trabalho mostra que há forte influência na propriedades mecânicas relacionado a reversão da austenita
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2023
- Data da defesa: 14.06.2023
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
-
ABNT
CONDE, Fabio Faria. Aspectos da transformação austenítica de um aço maraging 18Ni fabricado por manufatura aditiva: mecanismo de reversão e seu impacto nas propriedades mecânicas. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-28082023-150945/. Acesso em: 03 jun. 2024. -
APA
Conde, F. F. (2023). Aspectos da transformação austenítica de um aço maraging 18Ni fabricado por manufatura aditiva: mecanismo de reversão e seu impacto nas propriedades mecânicas (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-28082023-150945/ -
NLM
Conde FF. Aspectos da transformação austenítica de um aço maraging 18Ni fabricado por manufatura aditiva: mecanismo de reversão e seu impacto nas propriedades mecânicas [Internet]. 2023 ;[citado 2024 jun. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-28082023-150945/ -
Vancouver
Conde FF. Aspectos da transformação austenítica de um aço maraging 18Ni fabricado por manufatura aditiva: mecanismo de reversão e seu impacto nas propriedades mecânicas [Internet]. 2023 ;[citado 2024 jun. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-28082023-150945/ - Avaliação microestrutural e Mecânica de peças de aço Maraging 300 fabricadas por manufatura aditiva usando fusão seletiva a laser e submetidas a tratamentos térmicos
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Informações sobre o DOI: 10.11606/T.18.2023.tde-28082023-150945 (Fonte: oaDOI API)
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