Efeito do tratamento térmico nas microestruturas e propriedades mecânicas de aços microligados contendo Molibdênio e Nióbio

Abstract

RESUMO: Os aços microligados apresentam no máximo 2% em elementos de liga e são largamente utilizados na fabricação de dutos para transporte de petróleo, desde que apresentem as propriedades mecânicas adequadas à norma API. Dentre os requisitos que esses materiais devem atender, destacam-se as propriedades como resistência mecânica e à corrosão, tenacidade à fratura, resistência ao desgaste e soldabilidade, obtidas por meio da adição dos elementos molibdênio, nióbio, titânio e vanádio. De acordo com a literatura, o molibdênio e o nióbio diminuem a temperatura de transformação austenítica e melhoram as propriedades mecânicas destes aços. O principal processo de fabricação desses aços é a laminação controlada, no entanto, para peças com geometria complexa, o forjamento é o mais adequado. Dentro deste contexto, o objetivo desta pesquisa é avaliar o efeito da variação do molibdênio em dois aços microligados com as somas dos teores de nióbio, titânio e vanádio similares após tratamentos térmicos de têmpera e revenimento em diferentes temperaturas. Inicialmente os lingotes dos aços microligados foram forjados na forma de barras quadradas. Em um dos aços o teor de molibdênio foi 0,056 e no outro 0,160 porcentuais em peso. As barras foram submetidas posteriormente ao recozimento para homogeneização da microestrutura. Amostras destas barras foram cortadas e tratadas termicamente por meio de têmpera e revenimento. Corpos de prova foram usinados para ensaios de tração e de impacto Charpy, medidas de dureza e análises microestruturais por microscopia ótica confocal e eletrônica de varredura. Para avaliar as quantidades e as composições químicas dos carbonetos nos aços foi utilizado o software ThermoCalc. Os resultados mostram que o aço com 0,160% em peso de molibdênio apresentou maior quantidade de bainita e austenita retida na microestrutura, além de uma provável precipitação de carbonetos pelo mecanismo de endurecimento secundário, o que resultou em um aumento da resistência mecânica e redução da tenacidade.