Estudo do Comportamento Mecânico de Aços TRIP Após Tratamento de Têmpera e Partição

Abstract

As crescentes demandas da indústria automotiva, por novas soluções para produzir veículos mais leves e resistentes, vem aumentando a necessidade para o desenvolvimento de aços avançados de alta resistência de primeira e segunda geração. A pesar do compromisso entre o alongamento total (AT) e a resistência mecânica (RM) destas famílias de aço, existe um intervalo nessa relação (AT vs RM) que pode ser explorado. Esforços vêm sendo realizados para ocupar essa lacuna e, deste modo, dar origem à terceira geração de aços, com propriedades mecânicas intermediárias entre estas duas classes de aços que já existem. Com esta finalidade, uma abordagem que vem sendo experimentada é a modificação do comportamento mecânico dos aços de primeira geração, tais como: DP (Dual Phase) e TRIP (Plasticidade Induzida por Transformação), através de um tratamento térmico conhecido como Têmpera e Partição (T&P). As microestruturas destes aços, após Q&T, devem conter significativas frações volumétricas de austenita retida, que é o constituinte que determina a obtenção dos níveis de ductilidade desejados. O objetivo deste trabalho consiste em avaliar as propriedades mecânicas do aço TRIP, sob diferentes arranjos experimentais de têmpera e partição. Foram realizados tratamentos de martêmpera seguida de partição em temperaturas e tempos variáveis utilizando corpos de prova fabricados a partir de chapas finas de aço TRIP 690, laminado a frio. Foi feita a caracterização microestrutural com auxilio das técnicas de microscopia óptica e eletrônica de varredura, assim como ensaios mecânicos de resistência à tração. Constatou-se que há relação proporcional entre o alongamento total com o tempo, na mesma medida em que aumenta a temperatura de partição, associado à predominância de colônias de ferrita bainítica entremeada com filmes finos de austenita retida. O aumento da resistência mecânica é atribuído à formação de significativa fração de martensita.

The increasing demands of the automotive industry, for new solutions to produce lighter vehicles and resistant, is increasing the need for the development of advanced high strength steels of first and second generation. Despite the compromise between the total elongation (TE) and mechanical resistance (MR) of these families steel, this relationship exists an interval (AT vs RM) that can be exploited. Efforts have been made to fill this gap and thereby give rise to the third generation steels, with intermediate mechanical properties between these two classes of steels that already exist. For this purpose, an approach that has been tried is the mechanical behavior modification of the first generation steels, such as DP (Dual Phase) and TRIP (transformation induced plasticity), by a thermal treatment known as quenching and partition (Q & T). The microstructures of these steel after Q & T should contain significant volume of the fraction of retained austenite which is the constituent which provides to obtain the desired levels of ductility. The objective of this study is to evaluate the mechanical properties of TRIP steel under different experimental arrangements quenching and partition. Of stabilization then partition treatments were carried out at temperatures and variable times using test pieces made from thin sheets of steel TRIP 690, cold rolled. Microstructural characterization with the help of the techniques of optical microscopy and scanning electron, and tensile mechanical testing was done. It was found that there is proportional relationship between the total elongation over time, to the same extent that increases the partition temperature associated with the predominance of bainitic ferrite colonies interspersed with thin films of retained austenite. The increase in mechanical strength is attributed to the formation of a significant fraction of martensite