Orientador : Ettore Bresciani Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T20:45:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Makray_ElaineTereza_D.pdf: 16236856 bytes, checksum: 5f68385c1b445c21c6255bfc5713f498 (MD5) Previous issue date: 1983 / Resumo: O desenvolvimento tecnológico e a crise dos metais forçam os pesquisadores a procurar soluções alternativas cara os materiais ate agora utilizados. O nióbio, por ser um metal relativamente abundante, surge como una opção viável de elemento substitutivo em vários setores. Um deles, ainda em fase de exploração, e o dos aços-ferramenta. Para que se conheça qual a melhor forma de atuação desse metal como elemento de liga, e necessário estudar como se desenvolve o processo de solidificação de um novo aço produzido. Para tanto, foi construído um aparelho de analise térmica, e os aços analisados foram o aço rápido do tipo M2 como referência e três aços modificados, onde o tungsténio foi total ou parcialmente substituído por nióbio. As técnicas de analise utilizadas foram a analise térmica (onde o comportamento da amostra durante o resfriamento a uma velocidade predeterminada é registrado através de uma curva tempo-temperatura, de pois que a amostra e aquecida, fundida e superaquecida) e o congelamento de amostras em temperaturas convenientes, de maneira a correlacionar a microestrutura com as reações observadas na curva de solidificação. Esses me todos permitiram a sugestão das reações de solidificação e do mecanismo através do qual elas se manifestam. Verificou-se que a substituição total de tungsténio por nióbio transforma a estrutura do aço rápido M2 num eutético de ferrita e carboneto de nióbio, com uma fase idiomórica primaria de carboneto de nióbio e outra de contorno de grão, composta de carbonetos e intermetálicos dos outros elementos de liga. A solidificação se dá numa faixa bem estreita de temperaturas de tal forma que a liga se comporta como um eutético de' fases complexas. O mecanismo de solidificação proposto é baseado no conceito de zona de cresci mento conjunto. A substituição parcial do tungsténio por nióbio resultou em aços que se comportam durante de resfriamento de forma semelhante aos aços rápidos, pois a solidificação se dá em varias reações / Abstract: Technological development and short age of metals require new alternatives for materials in current use . Hiobi um is one of the metals in abundance nowadays, and its utilization is conquering many fields. One of them, being still in exploration, is the tool steels sector. In order to get a better understanding on how to make substitutions of the many alloy elements in steel by niobium, it is necessary to know how the solidification process develops. To attain this objective, which is the main reason of this work, a thermal analysis apparatus was built.The steel in study was the Wl type high speed steel, where tungsten was partial and tottaly substituted by niobium. The techniques employed were thermal analysis (where the sample is heated, melted and after a superheating, is left to cool and solidify in a pre-determined rate, with it's time-temperature curve registered), and freezing of samples at convenient temperatures, so that the microstructural changes could be analysed during the cooling process. These studies resulted in a proposition for the reaction sequence and mechanism of solidification for the modified steels. It was verified that the total substitution of tungsten by niobium transforms the M2 high speed steel in a ferrite-niopium carbide eutectic, with a primary niobium carbide idiomorphic phase and a grain boundary phase constituted of other alloy carbide and intermetallies. The solidification mechanism suggested is based in the coupled zone concept. The partial substitution of tungsten by niobium resulted in steels that behave in the same way high speed steels, in the sense of the solidification process developing in many reactions / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2009. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2010-04-15T20:36:32Z No. of bitstreams: 1 2009_SilvioJoseGobbi.pdf: 4236827 bytes, checksum: e1994498c8c1201c33d5405750a76fcf (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-04-19T17:48:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_SilvioJoseGobbi.pdf: 4236827 bytes, checksum: e1994498c8c1201c33d5405750a76fcf (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-19T17:48:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_SilvioJoseGobbi.pdf: 4236827 bytes, checksum: e1994498c8c1201c33d5405750a76fcf (MD5) Previous issue date: 2009-05 / Trabalhos recentes sobre o tratamento criogênico profundo (TCP) em aços ferramentas mostram que mudanças microestruturais ocorridas no material podem melhorar significativamente a resistência ao desgaste abrasivo e, por conseqüência, a vida da ferramenta ou matriz. Todavia, os fenômenos relacionados ao TCP ainda não são compreendidos de forma plena. Neste trabalho foram avaliados os desempenhos de corpos de provas de aço AISI D2 criogenicamente tratados em relação à resistência ao desgaste microabrasivo, a influência da temperatura de austenitização no ciclo de tratamento térmico e da ordem do revenimento em relação ao TCP. Medidas de microdureza, difratometria de raios-X, análises microestruturais em microscópio óptico e eletrônico de varredura (MEV) e técnicas de quantificação de carbonetos em software analisador de imagens foram realizadas. Conclui-se que, com o TCP, temperaturas elevadas de austenitização não beneficiam a resistência ao desgaste abrasivo do material. Este efeito pode estar relacionado aos diferentes níveis de austenita residual na microestrutura do aço, na condição somente temperado. Já para amostras austenitizadas a temperaturas mais baixas, os resultados revelaram que o TCP aumenta a resistência ao desgaste do aço AISI D2 em até 44%. Este efeito está principalmente relacionado ao aumento da quantidade de finos carbonetos dispersos nas matrizes das amostras tratadas criogenicamente. ___________________________________________________________________________ ABSTRACT / Recent works on the deep cryogenic treatment (DCT) in tools steel show that microstructural changes occurring in the material can significantly improve the resistance to abrasive wear and, consequently, the tool or matrix life. However, the phenomena related to DCT are not fully understood. In this study were evaluated the performance of AISI D2 steel samples cryogenically treated in relation to microabrasive wear resistance, the influence of austenitizing temperature of the heat treatment cycle and order of tempered on the DCT. Measurements of microhardness, X-ray diffraction, microstructural analyses in the optical and scanning electron microscope (SEM) and techniques of quantification of carbides in software analyzer of images were also held. It follows that with the DCT done after high austenitizing temperatures do not improves wear resistance. This effect may be related to different levels of residual austenite in the microstructure of steel, on only quenching condition. For samples austenitized at lower temperatures, the results showed that the TCP increases the wear resistance steel AISI D2 in up to 44%. This effect is mainly related the superior quantity of fine carbides dispersed in the matrix of the cryogenically treated samples.

Orientador: Rezende Gomes dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T14:02:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rizzo_ErnandesMarcosdaSilveira_M.pdf: 32668146 bytes, checksum: f2a7e8796a43c5f9a01f47944b6270c0 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: A utilização de modelos matemáticos para análise, controle e otimização de processos que envolvam a solidificação de metais e ligas metálicas vem aumentando nos últimos anos e tem permitido a simulação dos efeitos de determinadas variáveis do processo nas características do produto obtido, incluindo a previsão da microestrutura e da formação de defeitos. As variações de temperatura no sistema metal/molde foram monitoradas através de um sistema de aquisição de dados acoplado a um microcomputador e os resultados obtidos foram usados para a determinação da variação do coeficiente de transferência de calor durante o processo, utilizando um método numérico. A validade do método foi comprovada pela realização de experiências com uma liga de cobre e zinco e com o vazamento do aço ferramenta M2 em moldes cerâmicos instrumentados e com diferentes condições de resfriamento na interface metal/molde. o método desenvolvido permite a análise da influência dos parâmetros térmicos na formação da microestrutura do aço ferramenta M2 quando da utilização do processo de fundição de precisão. No método é possível a consideração de um coeficiente de transferência de calor variável na interface metal/molde, bem como de propriedades termofísicas do metal e do molde variando com a temperatura, e pode ser utilizado para a determinação da variação dos espaçamentos interdendríticos secundários em função das características do sistema metal/molde. São também analisados a influência da velocidade de resfriamento sobre o tipo e morfologia dos carbonetos eutéticos formados na etapa de solidificação do aço ferramenta M2 / Abstract: The heat transfer between metal and a preheated shell mold during the investment casting process affect decisively the microstructure and properties of the casting. As during solidification the heat transfer occur associated with phase change the analytical treatment of the problem is limited and numerical analysis has increased recently. In this study the variation of metal / mold interfacial thermal resistance with time is determined, from the thermal history at various thermocouple location in the casting and mold, by using the methods of adjusting numerical model to experimental thermal profiles. Correlation between metal / mold interface condition and microstructure formation was analyzed during the solidification of castings of a cooper-zinc alloy in metallicand sand molds and tool steel in ceramic molds of investment casting process. Temperature distribution throughout the casting and mold was monitored and used to estimate the heat transfer coefficientin metal / mold interface. The dendrite arm spacing variation was also measured. A numerical method, which had the accuracy improved by the experimental results, was applied to analyze the influence of heat transfer coefficient in the microstructure of the castings / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-17T12:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:40:41Z : No. of bitstreams: 1 178730.pdf: 29886153 bytes, checksum: f9edd5999ab5542a575e5f6041ef52f0 (MD5) / Desenvolvimento de um inserto, ângulos e quebra-cavacos, de aço rápido sinterizado da classe T15, para usinagem. As técnicas de metalurgia do pó que se destacam na obtenção desse material são a prensagem isostática a quente e a sinterização com fase líquida, sendo dado ênfase para a segunda técnica. Para a realização desta pesquisa foram produzidos insertos a partir da sinterização com fase líquida do pó de aço rápido AISI T15. Os mesmos foram temperados e revenidos em três diferentes combinações de temperaturas, quais sejam 1160/540ºC, 1210/540ºC e 1210/560ºC. Os resultados obtidos mostram que a sinterização com fase líquida proporciona excelentes propriedades mecânicas às ferramentas de usinagem. Com a otimização dos ângulos e do quebra-cavacos dos insertos foi possível empregá-los na velocidade de 50 m/min, durante 10 minutos, no torneamento com corte contínuo do aço ABNT 1045 trefilado, sendo a usinagem realizada sem a utilização de fluido de corte e com avanço e profundidade de corte, respectivamente, de 0,2 mm e 2,0 mm. Outra constatação importante foi que a combinação de temperaturas de têmpera e revenimento de 1210/540ºC proporciona maior dureza às ferramentas, mas piora consideravelmente a resistência ao desgaste das mesmas, isto para o processo de usinagem empregado nesta pesquisa

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T07:40:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290270.pdf: 2562700 bytes, checksum: db098d9a0922693e49d1e6cebdb37b12 (MD5) / A resistência à corrosão por pites dos aços-ferramenta AISI H12 revestido com carbeto de vanádio depositado por pulverização catódica magnetrônica (Magnetron Sputtering) e AISI H13 nitretado sob plasma pulsado foi investigada através de medidas eletroquímicas de potencial de circuito aberto, polarização cíclica e impedância eletroquímica em soluções de NaCl 3,5% e 0,9%. Foram investigados filmes de carbeto de vanádio com diferentes espessuras e estequiometrias, depositados sobre a superfície do substrato com diferentes temperaturas para o aço H12. Para os estudos com o aço H13, parâmetros como o tempo de tratamento e a temperatura do substrato durante o processo de nitretação foram analisados. As melhores condições de proteção foram obtidas com as amostras submetidas a tratamento superficial em altas temperaturas e maiores tempos de tratamento, para ambas as técnicas de deposição. Os valores de potencial de pite (Epit) foram deslocados para valores mais nobres, para ambos os aços estudados, o que resulta em maior proteção contra a corrosão localizada. Informações a respeito da microestrutura e morfologia das superfícies modificadas foram obtidas através de experimentos de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura, respectivamente. A dureza superficial ainda foi determinada por ensaios de nanoindentação. A eficiência de proteção foi associada à composição e a microestrutura das novas camadas na superfície.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capa-Agradecimentos.pdf: 53068 bytes, checksum: 6aa9615f0569d2fcb551e74d3ba61db3 (MD5) Previous issue date: 2007-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Plasma carbonitriding in hydrogen free working atmosphere of the AISI D2 tool steel was studied. This atmosphere consist in 40%N2/60%Ar gaseous mixture and sputtered carbon atoms from graphite target in the working plasma atmosphere. Through of the application of a thermal gradient in samples the microstructures of the layers formed for a wide range of the temperatures (350 850ºC) was evaluated. Sample extremity has been arranged in component hollow cathode while the other extremity has been placed in copper tube with cooling system. The characterization techniques utilized have been X-ray diffraction analyses (XRD), Scanning electronic microscopy (SEM) with X-ray dispersion energy (EDX), Optic microscopy (OM) and Microhardness Vickers (MHV). The results indicate that there is formation of visible diffusion layers and nitrides phases (e-Fe2-3N, g -Fe4N, CrN) in the carbonitrided AISI D2 tool steel. The deepest diffusion zones occur between 530ºC and 670ºC. The carbon seems to substitute hydrogen well as oxide reducer, mainly the high temperatures. In 753ºC occurs a transformation of phases from a-Fe (b.c.c.) to g-Fe (f.c.c.) and reduces the deep layer due the low diffusivity of nitrogen in g-Fe (f.c.c). Surface treatments realized by very high ionization rate plasmas can promote sputtering of atoms at the sample surface and impede the nitriding processes. / O aço ferramenta AISI D2 é submetido ao processo de carbonitretação a plasma em atmosfera de trabalho isenta de hidrogênio. Tal atmosfera consiste numa mistura gasosa de 40%N2/60%Ar, além do carbono vaporizado. O vapor de carbono é obtido durante o processo mediante o sputtering de um alvo de grafite, que se encontra estrategicamente posicionado no interior do reator. Através da aplicação de um gradiente térmico ao longo da amostra pode-se avaliar as microestruturas das camadas formadas para uma ampla faixa de temperaturas (350 a 850ºC). Isto se dá pelo acoplamento de um catodo oco numa das extremidades de um corpo de prova de dimensões 50 mm x 15 mm x 10 mm, enquanto que a outra extremidade é fixada num porta-amostra que possui um sistema de resfriamento próprio. As técnicas utilizadas para a caracterização das amostras foram: Difratometria de Raios-X (DRX), Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Energia de Dispersão de Raios-X (EDX) e Microdureza Vickers (MDV). Detectou-se a formação de camadas visíveis de difusão e a presença de fases de nitretos (e-Fe2-3N, g -Fe4N, CrN) no aço ferramenta AISI D2 carbonitretado. As zonas de difusão mais profundas ocorrem entre 530ºC e 670ºC. O carbono parece substituir bem o hidrogênio como redutor de óxidos, principalmente a altas temperaturas. Na temperatura de tratamento de 753°C ocorre uma transformação de fases, de a-Fe (c.c.c.) para g-Fe (c.f.c.), e diminui a espessura da camada de compostos devido a menor difusividade do nitrogênio na estrutura g-Fe (c.f.c). Verifica-se também que tratamentos de superfície realizados por plasmas com alta taxa de ionização (catodo oco) podem provocar uma pulverização de átomos na superfície da amostra e impedir o processo de nitretação.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2009. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2010-03-22T12:42:44Z No. of bitstreams: 1 2009_VagnerJoaoGobbi.pdf: 3998204 bytes, checksum: b56d0d5d42c8044a510de5377d606e24 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-05-07T21:52:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_VagnerJoaoGobbi.pdf: 3998204 bytes, checksum: b56d0d5d42c8044a510de5377d606e24 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-07T21:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_VagnerJoaoGobbi.pdf: 3998204 bytes, checksum: b56d0d5d42c8044a510de5377d606e24 (MD5) Previous issue date: 2009-08-07 / A nitretação por plasma tem sido largamente utilizada em muitas aplicações industriais por apresentar melhora nas propriedades mecânicas e tribológicas. Este trabalho estuda a influência do tempo de tratamento na formação da camada nitretada do aço ferramenta AISI D2 e na resistência ao desgaste microabrasivo a partir da técnica de nitretação por plasma. Os corpos de prova foram nitretados a 400°C com uma pressão de 4,5 mbar (450 Pa) e utilizando-se uma mistura gasosa de 80% vol.H2 e 20% vol.N2. Os tempos de tratamento utilizados foram: 30, 60, 120, 180 e 360 minutos. As propriedades das camadas nitretadas obtidas nas amostras foram avaliadas por meio de microdureza superficial, perfis de microdureza, análise microestrutural, difratometria de raios X e ensaio de resistência ao desgaste microabrasivo. Os resultados mostram que para todos os tempos de tratamento houve um endurecimento superficial e aumento significativo na resistência ao desgaste microabrasivo em relação ao material não nitretado. Entretanto, o melhor resultado, para a nitretação a 4000 C, foi obtido com o tempo de tratamento de 360 minutos. Neste caso o aumento de dureza superficial foi de 94,6% e a resistência ao desgaste microabrasivo de 15%. Este aumento de dureza pode ser associado à alta concentração de nitrogênio na rede cristalina do ferro-α que proporciona maior distorção do reticulado dificultando o movimento de discordâncias e formação adicional de nitretos. O uso de baixa temperatura de nitretação reduz a fragilidade intergranular do aço tratado ao diminuir a probabilidade de precipitação de nitretos de forma contínua nos contornos de grão da austenita previa e pela ausência das fases δ’+ ξ. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The nitriding by plasma has been widely used in many industrial applications to provide improvement in mechanical properties and tribology. This work studies the influence of time of treatment in the formation of nitride layer of AISI D2 tool steel and the resistance to micro-abrasive wear from the technique of nitriding in plasma. The samples were nitrides at 400 ° C with a pressure of 4.5 mbar (450 Pa) and using a gas mixture of 80% vol.H2 and 20% vol.N2. The times of treatment were: 30, 60, 120, 180 and 360 minutes. The properties of the layers in the samples obtained nitrides were assessed by surface microhardness, profiles of microhardness, metallography analysis, X-ray diffraction and test for resistance to micro-abrasive wear. The results show that for all times of treatment there was a tightening surface and a significant increase in the resistance to micro-abrasive wear on the non-nitride material. However, the best results for nitriding to 400º C, was obtained with the time of treatment of 360 minutes. In this case the increase in surface hardness was 94.6% and resistance to micro-abrasive wear of 15%. This increase in hardness may be associated with high concentration of nitrogen in the crystalline network of iron-α gives greater distortion of the reticulated hindering the movements of disagreements and additional training of nitrides. The use of low temperature of nitriding reduces between grain fragility of treated steel to reduce the likelihood of precipitation of nitrides in a continuous manner in the austenite grain boundaries and the absence of previous ξ' + δ phases.

Orientador: Maria Clara Filippini Ierardi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T16:12:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AzzoliniJunior_Walther_M.pdf: 47320842 bytes, checksum: d7f2edae7364d27db06e6482d72928af (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O laser é hoje uma efetiva ferramenta para uma ampla faixa de tratamentos de superfície, apresentando a vantagem de afetar somente a zona superficial, sem afetar o material como um todo. As várias aplicações podem ou não envolver a fusão da superfície. Dentre os tratamentos com fusão, pode ser provocada apenas a fusão superficial e resolidificação ou podem ser feitos tratamentos que envolvem a deposição de materiais sobre um substrato, tratamentos conhecidos como Alloying e cladding, nos quais a diferença é a quantidade de material depositado e, portanto, a camada final resultante. A solidificação rápida produz alguns efeitos, tal como supersaturação, microcristalinidade e fases metaestáveis. Estas mudanças superficiais podem melhorar a dureza, resistência ao desgaste e a corrosão. No presente trabalho.um laser cladding do aço AISI420 sobre o aço P20 foi realizado. A microestrutura, a profundidade e a largura da zona fundida da camada depositada foi analisada e a dureza foi determinada como uma função da profundidade / Abstract: The laser today is an effective tool to a large range of surface treatments, presenting the advantage of affecting only a surface zone, without involving all material. The several applications can or not involve a surface melting. Among the treatment with melting, a single fusion and resolidification can be made or treatment that involves deposition of materials over a substrate. These treatments are named alloying and cladding. The difference between them is the quantity of deposited materials and, hence, the final layer. The rapid solidification produces several effects, such as supersaturation, microcrystallinityand metastable phases. These surface changes can improve hardness, corrosion and wear resistance. In the present work a laser cladding of AISI420 on P20 was carried out. The microestructure the depth and the width of remelted zone and layer deposited were analysed and the hardness was determined as a function of the depth / Mestrado / Engenharia de Materiais / Mestre em Engenharia Mecânica

O objetivo deste trabalho é realizar um estudo comparativo da recristalização de dois aços rápidos, AISI M2 (Werkstoffnummer 1.3343) e ABC III (Werkstoffnummer 1.3333), após o encruamento resultante do processo de laminação a frio de chapas planas utilizadas para a confecção de serras fitas. Estudar a recristalização estática nesta classe de aços é relevante, pois eles freqüentemente são laminados a frio e recozidos na etapa final de processamento, antes da confecção da peça ou componente. Inicialmente, foi realizada a caracterização das amostras no estado como recebido, ou seja \'\'laminado a quente\'\'. A caracterização envolveu análise química, ensaios mecânicos, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, medidas de dureza e dilatometria. Em seguida, as amostras sofreram deformação a frio da ordem de até 50% de redução em espessura para determinação das curvas de endurecimento por deformação. Amostras com 25% de redução foram recozidas entre 100ºC e 750ºC, durante 1 hora e os resultados de dureza foram utilizadas para determinar as curvas isócronas de amolecimento. Amostras com 25% redução foram recozidas entre 600ºC e 750ºC, entre 15 e 480 minutos para cada uma das temperaturas, para determinação curvas isotérmicas de amolecimento. Resultados da análise microestrutural mostraram que o aço rápido AISI M2 apresenta uma distribuição mais homogênea de carbonetos. Esses carbonetos são mais finos em relação aos do aço ABC III, que apresenta uma distribuição mais heterogênea. Os dois aços apresentaram curvas muito similares de endurecimento por deformação. Após recozimento das amostras encruadas, foi verificado que o aço AISI M2 apresenta recuperação e recristalização levemente mais rápidas quando comparado com o ABC III. Ainda na etapa de recuperação e antes da recristalização, notou-se nos dois aços um pequeno aumento de dureza, principalmente entre 30 e 60 minutos de recozimento, na faixa de 650 ºC e 700ºC. Utilizando-se análises por difração de elétrons retroespalhados (microtextura e mesotextura) observou-se que o aço ABC III apresenta maior resistência para a recristalização se completar que o aço AISI M2. / This work aims at the comparative study of the recrystallization of two high-speed steels, namely AISI M2 (Werkstoffnummer 1.3343) and ABC III (Werkstoffnummer 1.3333), hardened by cold rolling of sheets employed in the production of band saws. Studying static recrystallization in this class of steels is relevant, since frequently they are cold rolled and annealed in their final processing stage, prior to the actual work piece manufacturing. Initially, samples have been characterized in the as-received condition, i.e. hot rolled. Characterization involved chemical analysis, tensile testing, optical metallography, scanning electron microscopy, hardness measurements and dilatometry. Following, samples have been cold worked with a 50% thickness reduction in order to evaluate the cold work hardening curves. Samples with 25% reduction have been annealed at temperatures in the 100oC to 750oC range, for one hour and hardness results have been used to determine the isochronous softening curves. Samples with 25% reduction have been annealed between 600 oC and 750oC for 15 to 480 minutes, for each one of the temperatures, to determine the isothermal softening curves. The microstructural analysis has shown that the AISI M2 steel presents a homogeneous carbide distribution. These carbides were fine when compared to those of the ABCIII steel that presented a heterogeneous distribution. Both steels presented similar work-hardening curves. After annealing the cold worked samples, it has been observed that the AISI M2 steel presented a slightly faster recovery and recrystallization than the ABCIII steel. Still in the recovery stage, prior to recrystallization, both steels showed a small hardness increase, mainly on annealing during 30 to 60 minutes in the 650oC to 700oC temperature range. Using electron backscattered diffraction analysis (microtexture and mesotexture) it has been observed that the ABCIII steel presented higher resistance to complete recrystallization than the AISI M2 steel.

Diversos componentes mecânicos como engrenagens, rolamentos, cilindros de laminação, trilhos e rodas de trem sofrem uma determinada solicitação conhecida por fadiga de contato, que consiste em uma solicitação causada pela tensão gerada entre o contato de dois corpos sob a ação de uma carga cíclica. Este trabalho teve como objetivo avaliar a resistência a esta solicitação para um aço ferramenta com microestruturas martensíticas e bainíticas. Para isto, foi utilizado um equipamento na configuração esfera contra plano, onde as esferas foram confeccionadas em material comercial ABNT 52100 e os discos em aço ferramenta tratados termicamente para obtenção de microestruturas martensíticas e bainíticas. Os ensaios foram realizados com a aplicação de uma pressão máxima de contato de 4,8 GPa até que ocorresse a falha por microlascamento da superfície do disco. Os resultados de vida em fadiga destes materiais foram apresentados por uma distribuição de Weibull que demonstraram uma maior resistência do material bainítico. Os resultados apresentados para ambas as microestruturas demonstraram que as falhas se iniciaram predominantemente na sub-superfície, atendendo as premissas iniciais do trabalho que buscava uma baixa ocorrência de falhas superficiais prematuras ocasionadas por possíveis inclusões, defeitos ou poros superficiais que agiriam como um concentrador de tensões, levando a uma falha antes que efetivamente as características físicas e metalúrgicas das microestruturas sejam testadas. / Several mechanical components such as gears, bearings, rolling mill rolls, rails and train wheels suffer a particular request known to contact fatigue, which consists of a request caused by the tension generated between the contact of two bodies subjected to a cyclic loading. This study aimed to evaluate the resistance to this request for tool steel with bainitic and martensitic microstructures. For this, was used a machine in the configuration ball against flat washer, where balls were made of commercial material ABNT 52100 and flat washer in tool steel heat-treated to obtain martensitic and bainitic microstructures. The tests were performed by applying a maximum contact pressure of 4.8 GPa until the failure by micro-spalling on the disk surface or subsurface. The results of the fatigue life of those materials were presented by a Weibull distribution that showed a better resistance to the bainitic material to this request. The results presented for both microstructures showed that the failures were initiated predominantly sub-surface, given the initial goals of the work, as evidenced by the low occurrence of premature superficial failures possibly caused by inclusions, pores or surface defects that would act as a stress concentrator leading to a premature failure before the physical and metallurgical microstructures characteristics were really tested.