A têmpera, que consiste no resfriamento rápido do aço, após austenitização, é um dos tratamentos térmicos mais utilizados. O objetivo desse tratamento é a obtenção da estrutura martensítica, que oferece ótimas propriedades de dureza e resistência. A água, as soluções de polímeros e os óleos minerais são os meios refrigerantes mais comuns, sendo os óleos responsáveis pelo resfriamento em 80% dos casos. Verificou-se, no Brasil, o desconhecimento, dos mercados produtor e consumidor, quanto ao universo dos óleos de têmpera comercialmente disponíveis e de suas respectivas características de resfriamento. Assim, atentou-se para a necessidade de apresentar aos mercados já descritos, uma classificação dos óleos de têmpera nacionais,relacionando-os como rápidos, intermediários e lentos, destacando ainda, aspectos importantes nos parâmetros de resfriamento. / Quenching of steels, which consist of very fast cooling from austenitizing temperatures, is the most used heat treatment. The aim of this treatment is the obtation of martensitic microstructure. This microstructure confer excellent hardness and strength properties. The most common quenchants are water, polymer solutions and mineral oils, and the oils themselves are responsible by the 80% of the quenchants used during quenching. In Brazil, it was verified consumer lack of knowledge of the oils available as quenchants and their characteristics. Therefore, in this work as attempt was made to present the quenchants available and their classification as fast, intermediary and slow quenchants.

Este trabalho apresenta o projeto de um sistema gerador de \"set-point\" (GSP), utiliza-do na determinação dos parâmetros de trabalho de fornos industriais de têmpera contínua de aços ao carbono, cuja modelagem é baseada na lógica \"fuzzy\". O trabalho é constituído de três etapas básicas: primeiro, estudou-se os princípios metalúrgicos do aço e do processo de têmpera, necessários para o entendimento do problema, tendo como foco no aço CK75 de grande aplicação industrial. Segundo, estudou-se a funcionalidade de todas as partes constitu-intes do forno e seu modo de operação. Na terceira etapa, baseado em entrevistas com os ope-radores e técnicos em metalurgia, considerados especialistas no processo de têmpera, reali-zou-se a modelagem \"fuzzy\". Constatou-se de que forma as partes do forno afetam a trans-formação do aço, as variáveis de entrada e saída relevantes para o GSP e finalmente realizou-se o GSP com o MATLAB®. O modelo foi exaustivamente testado na produção de aço tem-perado, em um dos fornos da empresa Mangels, o que possibilitou sua validação de forma incontestável. / This work presents the project of a generating system of \"set-point\" (GSP), used in the determination of the parameters of work of a process of continuous tempering of carbon steels, whose modeling is based on the \"fuzzy\" logic. The work is made of three basic stages. First of all the principles of metallurgy for the steel and temper process, which are necessary for the understanding of the problem are studied. It is focused in the steel CK75 of great in-dustrial application. In the second stage, the functionality of all parts of the furnace and its operation way is studied. In the last stage a \"fuzzy\" modeling is accomplished, based on inter-views with the operators and technicians in metallurgy, who are considered specialists in the temper process. It is identified how the parts of the oven affect the transformation of the steel, variable input and output relevant to GSP. Finally will use the GSP with MATLAB® is car-ried out. The model was tested in exhaustive way in one of the furnace of the company Man-gels what made its incontrovertible validation possible.

O aço SAE/AISI 52100 é utilizado para a fabricação de rolamentos como também na fabricação de outras peças e dispositivos como cames de eixo comando de válvulas. Um dos problemas desta liga é a necessidade de revenimentos em temperaturas muito baixas para obtenção de alta dureza e para evitar o fenômeno da fragilização da martensita revenida (FMR), em detrimento da tenacidade. Foi projetada uma nova liga Fe-C-Mn-Si-Cr (AISI/SAE 52100 modificado com 1,74% de Si e 0,96% de Mn) baseada na mesma ideia do aço 300M em relação ao SAE/AISI 4340. O efeito do Si na cinética de precipitação da cementita retarda a fragilização da martensita revenida (FMR), além de aumentar a dureza e mantê-la com valores relativamente altos mesmo quando do revenimento em temperaturas mais altas. A proposta do presente trabalho foi comprovar a resistência desta nova liga frente à FMR e demonstrar a resistência ao amolecimento perante o revenimento (curvas de revenimento). Com o intuito de estudar o efeito do Si na dureza do novo aço, foram elaboradas curvas de revenimento medindo-se essa propriedade em amostras do novo aço e do aço comercial após têmpera em temperaturas de austenitização na faixa de 825ºC e 960ºC, seguida por tratamento criogênico em nitrogênio líquido (-196ºC) durante doze horas e revenidas em temperaturas na faixa de 250ºC a 500ºC. Foram obtidas durezas acima de 60HRC, sendo que o aço modificado chegou a tingir 68HRC, no estado temperado. Foi estudada também a resistência ao amolecimento da nova liga e do aço comercial submetendo amostras em temperaturas constantes na faixa de 350ºC a 450ºC, variando-se o tempo na faixa de uma a dez horas. O aço modificado, após 10 horas em 450ºC, apresentou ainda, dureza de 58HRC. Para determinação das propriedades mecânicas desta nova liga foram realizados ensaios de tração em amostras temperadas e revenidas, comparativamente ao aço SAE/AISI 52100 comercial. Para a realização do estudo da FMR, foram comparados resultados dos ensaios de impacto para o aço SAE/AISI 52100 comercial (0,25%Si) e modificado (1,74%Si). O aço modificado não apresentou o fenômeno da FMR. Foram analisados aspectos microestruturais por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios-x. / The SAE/AISI 52100 steel is used for bearing manufacturing and automotive parts like camshafts lobes. A problem with this alloy is the need for low tempering temperature in order to obtain high hardness and to avoid the tempered martensite embrittlement phenomena, compromising the toughness. Based on the same idea as 300M steel regarding SAE/AISI 4340 steel, a new Fe-C-Mn-Si-Cr bearing alloy (AISI 52100 steel, modified with 1.74% Si and 0.96%Mn) was developed. The effect of Si on the kinetics of cementite precipitation leads to a higher temperature of tempered martensite embrittlement (TME) occurrence and keep high hardness values even when the steel is submitted to a higher temperatures tempering or for long time. The purpose of this work was to confirm the new alloy tempered martensite embrittlement (TME) resistance and to verify its softening resistance (tempering curves). Intending to investigate the Si effect on new steel hardness, hardness measurements were performed on modified and commercial steels samples after 825ºC 960ºC austenitization, twelve hours -196ºC cryogenic treatment and 250ºC 500ºC tempering. It was obtained hardness values over 60HRC and the modified steel presented 68HRC as quenched. The new alloy and commercial alloy softening resistance was studied by hardness measurement on samples submitted to 350ºC 450ºC constant temperature tempering in periods of time from one to ten hours. The Si alloyed steel presented 58HRC after 10 hours at 450ºC. For the mechanical characterization of the new alloy, tensile tests were performed in quenched and tempered samples. In the tempered martensite embrittlement study, impact tests results for commercial SAE/AISI 52100 (0.25%Si) and modified (1.74%Si) were compared. The modified steel presented no tempered martensite embrittlement. Microstructural aspects were studied by scanning electron microscopy and x-ray diffraction analysis.

Um novo ciclo de tratamento térmico denominado como têmpera e partição vem sendo desenvolvido em aços com elevados teores de silício, como rota para obtenção de estruturas com frações consideráveis de austenia retida. Essa rota de tratamento m térmico consiste em realizar uma têmpera temperaturas intermediárias entre Ms e Mf, seguido de um reaquecimento com manutenção em patamares isotérmicos por certos intervalos de tempo, objetivando estabilizar a austenita remanescente através da partição do carbono a partir da martensita supersaturada. No presente trabalho, duas ligas de ferros fundidos nodulares convencionais, com diferentes teores de silício e manganês, foram submetidas a ciclos de têmpera e partição. As amostras foram austenitizadas a 900°C por duas horas. Uma das ligas foi temperada em óleo a 160°C e a outra a 170°C por 2 minutos. Imediatamente após a têmpera as amostras foram reaquecidas em temperaturas entre 300 e 450°C por intervalos de tempo que variaram entre 2 e 180 minutos. A caracterização microestrutural foi realizada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios x. A caracterização mecânica foi feita através de ensaios de energia absorvida ao impacto, dureza HRC e ensaios de tração. A caracterização microestrutural evidenciou que os ciclos de têmpera e partição são viáveis na obtenção de frações consideráveis de austenita retida nos ferros fundidos nodulares. A caracterização mecânica evidenciou que foi possível obter boas combinações de energia absorvida ao impacto, resistência à tração e alongamento. Em todas as condições testadas é possível perceber uma janela de processo bem definida caracterizada por valores crescentes das propriedades mecânicas nos primeiros minutos do ciclo de partição e que decrescem após certo intervalo de tempo. O conjunto de propriedades mecânicas obtidas através dessa rota de tratamentos térmicos indica que os ferros fundidos nodulares submetidos ao ciclo de têmpera e partição podem se constituir como alternativa tecnológica para aplicações comerciais nas quais os ferros fundidos nodulares austemperados já são materiais consolidados. / A new heat treatment cycle known as quenching and partitioning has been developed in commercial steel alloys containing silicon as a way to obtain structures with controlled fractions of retained austenite. This heat treatment cycle consists in performing a quenching in temperatures between Ms and Mf, followed by a reheating with isothermal holding by different time intervals. The aim of this cycle is to achieve the austenite stabilization by diffusion of carbon from the supersaturated plates of martensite. In this work, two conventional ductile cast iron alloys, with two different contents of silicon and manganese were heat-treated in quenching and partitioning cycle. The samples were austenitized at 900°C for two hours, followed by quenching in oil at 160° C and 170° C for two minutes. Immediately after quenching, the samples were reheated at temperatures between 300 and 450°C for time intervals between 2 and 180 minutes. The microstructural characterization was performed using electronic microscopy (SEM) and x-ray diffraction. The mechanical characterization was performed using impact tests, hardness and tensile strength tests. The microstructural characterization showed that the cycles of quenching and partitioning are viable to obtain considerable fractions of retained austenite in nodular cast by this heat treatment route. The mechanical characterization showed that it was possible to obtain good combinations of energy absorbed in the impact, tensile strength and elongation. In all tested conditions was possible to perceive a well-defined process window characterized by increasing values of mechanical properties in the first minutes of the partitioning step, and decrease after certain time intervals. The set of mechanical properties obtained by this route of heat treatments indicates that nodular cast iron subjected to tempering and partitioning cycle can be constituted as an alternative technology for commercial applications in which austempered ductile irons are already consolidated materials.

Grandes partes dos estudos disponíveis na literatura sobre o comportamento dos materiais com microestruturas martensítica e bainítica relatam que a microestrutura bainítica, comparativamente à martensita revenida, promove melhores propriedades de impacto. No presente trabalho foi proposto o estudo de comportamento ao impacto de aços SAE 4140 e SAE 01 (VND) sob diferentes condições de tratamento térmico. Ao todo foram feitos 57 corpos de prova CHARPY para cada tipo de aço divididos em 3 lotes que foram então: temperados e revenidos, com e sem banho criogênico e austemperados. A dureza final após tratamento térmico foi similar nos diferentes tratamentos térmicos. Os resultados obtidos para os dois tipos de aço mostram que os corpos de provas que passaram pelo tratamento térmico de têmpera, revenido e banho criogênico apresentaram melhor tenacidade ao impacto. / Studies available in the literature about bainitic and martensitic microstructure report that bainitic microstructure compared to tempered martensite has better impact properties. In present work has proposed the study of the impact performance of steel SAE 4140 and SAE 01 (VND) under different conditions of heat treatment. A total 57 CHARPY specimens were divided in 3 sets, which were quenched and tempered, with and without cryogenic bath and austempered. The final hardness after heat treatment was similar in the different heat treatments. The results obtained for the two tipes of steel showed better impact performance for samples submitted to quenching tempering and cryogenie bath.

Orientador: Vicente Afonso Ventrella / Resumo: Dentre os diversos aços ferramenta disponíveis atualmente, encontra-se o aço VP 100, aço ferramenta de estrutura bainítica empregado no setor de fabricação de moldes e matrizes. A literatura traz diversos estudos acerca desse aço frente à processos de usinagem. Entretanto, poucos estudos tratam do comportamento desse aço frente a utilização, direta ou indireta, de processos de soldagem. Desse modo, esse trabalho analisou a influência na estrutura e, nas propriedades mecânicas (dureza e taxa de desgaste) superficiais, do aço VP 100 quando submetido a um processo de tratamento térmico superficial. O processo de tratamento térmico superficial foi realizado através da execução de sucessivos cordões de solda, autógenos, na superfície do material, por meio de um sistema de laser de estado sólido Nd:YAG na condição pulsado. O aço VP 100 foi inicialmente investigado quanto a presença de isotropia em sua estrutura, visando excluir a direção adotada para tratamento térmico como fator influenciador nos resultados. Com uma estrutura visualmente semelhante em todas as direções e, com valores de dureza médios muito próximos entre direções, a direção adotada foi excluída como fator de influência no processo. Em seguida, realizou-se cordões de solda, autógenos, em seis condições distintas (SG, AR, N, N1, N2 e N3), analisados posteriormente através de ensaios de microdureza Vickers, para determinação da melhor condição para execução do tratamento térmico. As condições N1, N2 e N3 (todas com u... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Among the steels currently available, is steel VP 100, a tool steel used in the mold and matrix manufacturing sector. There are many research on the machining process forward in this steel. However, few studies deal with work from this steel versus a direct or indirect use of welding processes. In this way, this work analyzed the influence on the structure and, under the mechanical conditions (hardness and wear rate), of the VP 100 steel when subjected to a superficial thermal treatment process. The surface heat treatment process was performed through the execution of successive weld beads, autogenous, on the surface of the material by means of a Nd: YAG solid state laser system in pulsed condition. The VP 100 steel was first investigated for the presence of isotropy in its structure, aiming the analysis if the direction took adopted for the heat treatment as an influencing factor in the results. With a visually similar structure in all directions and, with the average hardness values very close between the directions, the adopted direction was excluded as a factor of influence in the process. In the next step, weld beads, autogenous, were produced in six different condition (SG, AR, N1, N2 and N3), posterior analyzed by means of Vickers microhardness tests to determine the best condition for heat treatment. The N1, N2 and N3 conditions (all using nitrogen gas) presented the best hardness results (superficially and in the depth range of 0.30 mm), being chosen for the executio... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Gillian da Silva Crespo (gillian.engmec@gmail.com) on 2018-09-12T19:36:25Z No. of bitstreams: 1 Influência do tratamento térmico superficial realizado com laser NdYAG pulsado no ganho de propriedades mecânicas superficiais no aço ferramenta VP 100.pdf: 4967768 bytes, checksum: c8e5785db6eaf0a8ac2b750452764960 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-09-12T19:46:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 crespo_gs_dr_ilha.pdf: 4967768 bytes, checksum: c8e5785db6eaf0a8ac2b750452764960 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-12T19:46:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 crespo_gs_dr_ilha.pdf: 4967768 bytes, checksum: c8e5785db6eaf0a8ac2b750452764960 (MD5) Previous issue date: 2018-08-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Dentre os diversos aços ferramenta disponíveis atualmente, encontra-se o aço VP 100, aço ferramenta de estrutura bainítica empregado no setor de fabricação de moldes e matrizes. A literatura traz diversos estudos acerca desse aço frente à processos de usinagem. Entretanto, poucos estudos tratam do comportamento desse aço frente a utilização, direta ou indireta, de processos de soldagem. Desse modo, esse trabalho analisou a influência na estrutura e, nas propriedades mecânicas (dureza e taxa de desgaste) superficiais, do aço VP 100 quando submetido a um processo de tratamento térmico superficial. O processo de tratamento térmico superficial foi realizado através da execução de sucessivos cordões de solda, autógenos, na superfície do material, por meio de um sistema de laser de estado sólido Nd:YAG na condição pulsado. O aço VP 100 foi inicialmente investigado quanto a presença de isotropia em sua estrutura, visando excluir a direção adotada para tratamento térmico como fator influenciador nos resultados. Com uma estrutura visualmente semelhante em todas as direções e, com valores de dureza médios muito próximos entre direções, a direção adotada foi excluída como fator de influência no processo. Em seguida, realizou-se cordões de solda, autógenos, em seis condições distintas (SG, AR, N, N1, N2 e N3), analisados posteriormente através de ensaios de microdureza Vickers, para determinação da melhor condição para execução do tratamento térmico. As condições N1, N2 e N3 (todas com utilização de gás nitrogênio), apresentaram os melhores resultados de dureza (superficialmente e na faixa de profundidade de 0,30 mm), sendo escolhidas para a execução do tratamento térmico. Os corpos de prova tratados termicamente foram analisados através de difratogramas de raios-x e réplica por extração de carbono. Em nenhuma das duas análises houve a detecção da formação de nitretos no metal pós-tratamento. Ainda acerca dos difratogramas de raios-x, os dados obtidos mostraram a mudança da estrutura do material, de bainítica para martensítica, e a redução do tamanho dos cristalitos nas três condições. Os ensaios de taxa de desgaste mostraram melhores resultados para as condições de maior dureza, com melhores resultados na condição N3. Por fim, a condição N3 foi estipulada como a melhor condição, dentre as analisadas, para realização de tratamento térmico superficial no aço VP 100, apresentando além de uma elevação na dureza, uma baixa taxa de desgaste, fatores atribuídos à formação de uma estrutura martensítica, redução do tamanho dos cristalitos e intersticialização de nitrogênio no metal pós-tratamento térmico. / Among the steels currently available, is steel VP 100, a tool steel used in the mold and matrix manufacturing sector. There are many research on the machining process forward in this steel. However, few studies deal with work from this steel versus a direct or indirect use of welding processes. In this way, this work analyzed the influence on the structure and, under the mechanical conditions (hardness and wear rate), of the VP 100 steel when subjected to a superficial thermal treatment process. The surface heat treatment process was performed through the execution of successive weld beads, autogenous, on the surface of the material by means of a Nd: YAG solid state laser system in pulsed condition. The VP 100 steel was first investigated for the presence of isotropy in its structure, aiming the analysis if the direction took adopted for the heat treatment as an influencing factor in the results. With a visually similar structure in all directions and, with the average hardness values very close between the directions, the adopted direction was excluded as a factor of influence in the process. In the next step, weld beads, autogenous, were produced in six different condition (SG, AR, N1, N2 and N3), posterior analyzed by means of Vickers microhardness tests to determine the best condition for heat treatment. The N1, N2 and N3 conditions (all using nitrogen gas) presented the best hardness results (superficially and in the depth range of 0.30 mm), being chosen for the execution of the thermal treatment. The thermally treated specimens were analyzed by x-ray diffraction and replication by carbon extraction. In none of the two analyzes was the detection of nitride formation in the metal after treatment. Still about the x-ray diffractograms, the data obtained showed the change in the structure of the material, from bainitic to martensitic, and the reduction of the size of the crystallites in the three conditions. The wear rate tests showed better results for the best hardness conditions, with better results in the N3 condition. Finally, the condition N3 was stipulated as the best parameters, among the analyzed ones, for the accomplishment of superficial thermal treatment in the steel VP 100, presenting a rise in the hardness besides a low rate of wear, factors attributed to the formation of a martensitic structure, crystallite size reduction and nitrogen interstitialization in the post-heat treatment metal. / CAPES:DS 1517021

O aço SAE/AISI 52100 é utilizado para a fabricação de rolamentos como também na fabricação de outras peças e dispositivos como cames de eixo comando de válvulas. Um dos problemas desta liga é a necessidade de revenimentos em temperaturas muito baixas para obtenção de alta dureza e para evitar o fenômeno da fragilização da martensita revenida (FMR), em detrimento da tenacidade. Foi projetada uma nova liga Fe-C-Mn-Si-Cr (AISI/SAE 52100 modificado com 1,74% de Si e 0,96% de Mn) baseada na mesma ideia do aço 300M em relação ao SAE/AISI 4340. O efeito do Si na cinética de precipitação da cementita retarda a fragilização da martensita revenida (FMR), além de aumentar a dureza e mantê-la com valores relativamente altos mesmo quando do revenimento em temperaturas mais altas. A proposta do presente trabalho foi comprovar a resistência desta nova liga frente à FMR e demonstrar a resistência ao amolecimento perante o revenimento (curvas de revenimento). Com o intuito de estudar o efeito do Si na dureza do novo aço, foram elaboradas curvas de revenimento medindo-se essa propriedade em amostras do novo aço e do aço comercial após têmpera em temperaturas de austenitização na faixa de 825ºC e 960ºC, seguida por tratamento criogênico em nitrogênio líquido (-196ºC) durante doze horas e revenidas em temperaturas na faixa de 250ºC a 500ºC. Foram obtidas durezas acima de 60HRC, sendo que o aço modificado chegou a tingir 68HRC, no estado temperado. Foi estudada também a resistência ao amolecimento da nova liga e do aço comercial submetendo amostras em temperaturas constantes na faixa de 350ºC a 450ºC, variando-se o tempo na faixa de uma a dez horas. O aço modificado, após 10 horas em 450ºC, apresentou ainda, dureza de 58HRC. Para determinação das propriedades mecânicas desta nova liga foram realizados ensaios de tração em amostras temperadas e revenidas, comparativamente ao aço SAE/AISI 52100 comercial. Para a realização do estudo da FMR, foram comparados resultados dos ensaios de impacto para o aço SAE/AISI 52100 comercial (0,25%Si) e modificado (1,74%Si). O aço modificado não apresentou o fenômeno da FMR. Foram analisados aspectos microestruturais por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios-x. / The SAE/AISI 52100 steel is used for bearing manufacturing and automotive parts like camshafts lobes. A problem with this alloy is the need for low tempering temperature in order to obtain high hardness and to avoid the tempered martensite embrittlement phenomena, compromising the toughness. Based on the same idea as 300M steel regarding SAE/AISI 4340 steel, a new Fe-C-Mn-Si-Cr bearing alloy (AISI 52100 steel, modified with 1.74% Si and 0.96%Mn) was developed. The effect of Si on the kinetics of cementite precipitation leads to a higher temperature of tempered martensite embrittlement (TME) occurrence and keep high hardness values even when the steel is submitted to a higher temperatures tempering or for long time. The purpose of this work was to confirm the new alloy tempered martensite embrittlement (TME) resistance and to verify its softening resistance (tempering curves). Intending to investigate the Si effect on new steel hardness, hardness measurements were performed on modified and commercial steels samples after 825ºC 960ºC austenitization, twelve hours -196ºC cryogenic treatment and 250ºC 500ºC tempering. It was obtained hardness values over 60HRC and the modified steel presented 68HRC as quenched. The new alloy and commercial alloy softening resistance was studied by hardness measurement on samples submitted to 350ºC 450ºC constant temperature tempering in periods of time from one to ten hours. The Si alloyed steel presented 58HRC after 10 hours at 450ºC. For the mechanical characterization of the new alloy, tensile tests were performed in quenched and tempered samples. In the tempered martensite embrittlement study, impact tests results for commercial SAE/AISI 52100 (0.25%Si) and modified (1.74%Si) were compared. The modified steel presented no tempered martensite embrittlement. Microstructural aspects were studied by scanning electron microscopy and x-ray diffraction analysis.

Um novo ciclo de tratamento térmico denominado como têmpera e partição vem sendo desenvolvido em aços com elevados teores de silício, como rota para obtenção de estruturas com frações consideráveis de austenia retida. Essa rota de tratamento m térmico consiste em realizar uma têmpera temperaturas intermediárias entre Ms e Mf, seguido de um reaquecimento com manutenção em patamares isotérmicos por certos intervalos de tempo, objetivando estabilizar a austenita remanescente através da partição do carbono a partir da martensita supersaturada. No presente trabalho, duas ligas de ferros fundidos nodulares convencionais, com diferentes teores de silício e manganês, foram submetidas a ciclos de têmpera e partição. As amostras foram austenitizadas a 900°C por duas horas. Uma das ligas foi temperada em óleo a 160°C e a outra a 170°C por 2 minutos. Imediatamente após a têmpera as amostras foram reaquecidas em temperaturas entre 300 e 450°C por intervalos de tempo que variaram entre 2 e 180 minutos. A caracterização microestrutural foi realizada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios x. A caracterização mecânica foi feita através de ensaios de energia absorvida ao impacto, dureza HRC e ensaios de tração. A caracterização microestrutural evidenciou que os ciclos de têmpera e partição são viáveis na obtenção de frações consideráveis de austenita retida nos ferros fundidos nodulares. A caracterização mecânica evidenciou que foi possível obter boas combinações de energia absorvida ao impacto, resistência à tração e alongamento. Em todas as condições testadas é possível perceber uma janela de processo bem definida caracterizada por valores crescentes das propriedades mecânicas nos primeiros minutos do ciclo de partição e que decrescem após certo intervalo de tempo. O conjunto de propriedades mecânicas obtidas através dessa rota de tratamentos térmicos indica que os ferros fundidos nodulares submetidos ao ciclo de têmpera e partição podem se constituir como alternativa tecnológica para aplicações comerciais nas quais os ferros fundidos nodulares austemperados já são materiais consolidados. / A new heat treatment cycle known as quenching and partitioning has been developed in commercial steel alloys containing silicon as a way to obtain structures with controlled fractions of retained austenite. This heat treatment cycle consists in performing a quenching in temperatures between Ms and Mf, followed by a reheating with isothermal holding by different time intervals. The aim of this cycle is to achieve the austenite stabilization by diffusion of carbon from the supersaturated plates of martensite. In this work, two conventional ductile cast iron alloys, with two different contents of silicon and manganese were heat-treated in quenching and partitioning cycle. The samples were austenitized at 900°C for two hours, followed by quenching in oil at 160° C and 170° C for two minutes. Immediately after quenching, the samples were reheated at temperatures between 300 and 450°C for time intervals between 2 and 180 minutes. The microstructural characterization was performed using electronic microscopy (SEM) and x-ray diffraction. The mechanical characterization was performed using impact tests, hardness and tensile strength tests. The microstructural characterization showed that the cycles of quenching and partitioning are viable to obtain considerable fractions of retained austenite in nodular cast by this heat treatment route. The mechanical characterization showed that it was possible to obtain good combinations of energy absorbed in the impact, tensile strength and elongation. In all tested conditions was possible to perceive a well-defined process window characterized by increasing values of mechanical properties in the first minutes of the partitioning step, and decrease after certain time intervals. The set of mechanical properties obtained by this route of heat treatments indicates that nodular cast iron subjected to tempering and partitioning cycle can be constituted as an alternative technology for commercial applications in which austempered ductile irons are already consolidated materials.

Este trabalho apresenta o projeto de um sistema gerador de \"set-point\" (GSP), utiliza-do na determinação dos parâmetros de trabalho de fornos industriais de têmpera contínua de aços ao carbono, cuja modelagem é baseada na lógica \"fuzzy\". O trabalho é constituído de três etapas básicas: primeiro, estudou-se os princípios metalúrgicos do aço e do processo de têmpera, necessários para o entendimento do problema, tendo como foco no aço CK75 de grande aplicação industrial. Segundo, estudou-se a funcionalidade de todas as partes constitu-intes do forno e seu modo de operação. Na terceira etapa, baseado em entrevistas com os ope-radores e técnicos em metalurgia, considerados especialistas no processo de têmpera, reali-zou-se a modelagem \"fuzzy\". Constatou-se de que forma as partes do forno afetam a trans-formação do aço, as variáveis de entrada e saída relevantes para o GSP e finalmente realizou-se o GSP com o MATLAB®. O modelo foi exaustivamente testado na produção de aço tem-perado, em um dos fornos da empresa Mangels, o que possibilitou sua validação de forma incontestável. / This work presents the project of a generating system of \"set-point\" (GSP), used in the determination of the parameters of work of a process of continuous tempering of carbon steels, whose modeling is based on the \"fuzzy\" logic. The work is made of three basic stages. First of all the principles of metallurgy for the steel and temper process, which are necessary for the understanding of the problem are studied. It is focused in the steel CK75 of great in-dustrial application. In the second stage, the functionality of all parts of the furnace and its operation way is studied. In the last stage a \"fuzzy\" modeling is accomplished, based on inter-views with the operators and technicians in metallurgy, who are considered specialists in the temper process. It is identified how the parts of the oven affect the transformation of the steel, variable input and output relevant to GSP. Finally will use the GSP with MATLAB® is car-ried out. The model was tested in exhaustive way in one of the furnace of the company Man-gels what made its incontrovertible validation possible.