boletim técnico
Transcrição
Fone/Fax: (11) 4748-4749 Fone/Fax: (11) 4748-4752 www.heattech.com.br [email protected] BOLETIM TÉCNICO Tratamento Térmico de Aços Inoxidáveis Martensíticos Introdução Aços Inoxidáveis Martensíticos são empregados nos mais diferentes setores industriais. Seu principal diferencial é a possibilidade de sofrer o tratamento térmico de têmpera e revenimento para obter níveis elevados de resistência mecânica e ainda assim manter sua boa resistência à corrosão, inoxibilidade. Existem diferentes tipos de aços inoxidáveis martensíticos, classificados pela “American Iron and Steel Institute”, que se diferenciam por sua composição química e com isso na resposta ao tratamento térmico e níveis de resistência à corrosão. Os aços mais utilizados nesta família são o AISI 410, AISI 420 e AISI 440. Estes aços podem trabalhar em um amplo espectro de resistência mecânica, por exemplo, entre 800 e 2.200 MPa, ou 23 a 60 HRC. As aplicações são variadas. Aços de elevada resistência mecânica, dureza, como o AISI 420 E 440 são amplamente aplicados em: cutelaria, armamento, instrumentação cirúrgica, instrumentos de medição, moldes de injeção de polímeros e componentes estruturais de elevada solicitação mecânica e ao desgaste. Já o aço tipo AISI 410 encontra suas principais aplicações nas indústrias química e petroquímica como, por exemplo; parte de sistemas estruturais, em válvulas, turbinas e bombas, tubos e flanges, conecções, eixos e parafusos em geral, etc. Composição Química Aços inoxidáveis austeníticos possuem excelente resistência à corrosão nos mais variados meios por seu elevado teor de cromo e mínimo teor de carbono. Entretanto os aços inoxidáveis austeníticos possuem baixa resistência mecânica e não podem sofrer tratamento térmico de endurecimento. Os aços inoxidáveis martensíticos por sua vez, possuem composição química balanceada para combinar uma boa resistência à corrosão em diferentes meios e a possibilidade de endurecimento no tratamento térmico de têmpera e revenimento. A Tabela I apresenta composições químicas típicas para estes aços (1,2). BT06 - Setembro 2009 Tabela I. Composição química (% em massa). AISI C Cr Ni V 410 420 0,10 0,40 12,1 13,5 0,28 0,21 ----0,27 Resistência à Corrosão Possuem boa resistência à corrosão em meios de agressividade média como; CO2, água, vapor, óleo cru, gasolina, álcool, amônia, mercúrio, soluções diluídas de ácidos orgânicos e solventes orgânicos. Podem ser utilizados com cuidado em ambientes com H2S. Possuem boa resistência à oxidação em trabalho contínuo a 650ºC e intermitente até 750ºC (3). Tratamento Térmico Os aços inoxidáveis martensíticos podem sofrer tratamento térmico de têmpera e revenimento. Em geral são temperados a partir de temperaturas de austenitização de 980 a 1030ºC. O processo de tratamento sob vácuo garante homogeneidade microestrutural e de propriedades mecânicas, aliando excelente acabamento superficial e estabilidade dimensional. O tratamento de revenimento deve ser realizado imediatamente após a têmpera, sendo projetado para adequar o nível de dureza e tenacidade às condições exigidas no projeto (1,4). Peças estruturais são em geral revenidas em temperatura elevada, acima do pico de endurecimento secundário. A Figura 1 apresenta as curvas de revenimento para os aços AISI 410 e AISI 420 no tratamento térmico de revenimento (5). Verifica-se a presença do endurecimento secundário nos dois aços na temperatura próxima de 500ºC. No aço tipo AISI 420 o endurecimento secundário se mostra mais intenso em decorrência dos maiores teores de carbono, cromo e outros elementos de liga. A temperatura de revenimento deve ser escolhida de acordo com a especificação do componente. 1 Tratamento Térmico de Aços Inoxidáveis Martensíticos Na Figura 3 verifica-se que tanto para revenimentos a baixa quanto a alta temperatura a resistência à corrosão do aço AISI 420 é sempre superior ao estado recozido. 2000 1500 Tração 1000 500 Escoamento 0 300 400 500 600 700 800 Temperatura de Revenimento (oC) 2000 Perda de Massa, 10-3 g/mm2 Resistência (MPa) AISI 410 140 120 100 80 60 40 20 0 Recozido Resistência (MPa) AISI 420 Revenido Revenido 200oC 500oC Tratamento Térmico 1500 Tração Figura 3. Resistência à corrosão do aço AISI 420 no estado recozido e após tratamento térmico (4,6). 1000 500 Escoamento 0 300 400 500 600 700 Temperatura de Revenimento 800 (oC) Figura 1. Curvas de Revenimento dos aços inoxidáveis martensíticos AISI 410 E AISI 420 (3). A microestrutura do aço AISI 410 tratado termicamente corresponde a martensita revenida isenta de carbonetos residuais, como mostrado na Figura 2. A Heat Tech esta capacitada para o tratamento térmico e superficial destes aços pelos processos de vácuo e plasma, atendendo inclusive à norma ASTM-A276. Bibliografia (1) Pinedo, C.E.; “Decomposição Isotérmica da Austenita em um Aço Inoxidável Martensítico Tipo AISI 410”, Dissertação de Mestrado, EPUSP, 133p., 1990. (2) Pinedo, C.E.; “Estudo Morfológico e Cinético da Nitretação por Plasma do Aço Inoxidável Martensítico AISI 420”, Tese de Doutorado, IPEN/USP, 176p., 2000. (3) Cogne Acciai Speciali; Acciai Inossidabili 410/2, Ficha Técnica. (4) Pinedo, C.E.; “Tratamento Térmico e Superficial do Aço Inoxidável Martensítico AISI 420 destinado a Moldes para Injeção de Polímeros: Parte I – Tratamento Térmico”, Anais do 2o Encontro da Cadeia de Ferramentas, Moldes e Matrizes - ABM, 21 a 23 de Setembro, São Paulo/SP, pp. 281-292, 2004. 100 µm Figura 2. Microestrutura do aço AISI 410 após a tratamento térmico (1). A resistência à corrosão destes aços não é deteriorada pelo tratamento térmico de têmpera e revenimento. BT06 - Setembro 2009 (5) ASM Handbook; Volume 1, “Properties and Selection: Irons, Steels and High Performance Alloys”, Ed. Rudolf Steiner, ASM International, 10a Ed., 1063p., 1990. (6) Candelária, A.F., Pinedo, C.E.; “Influence of the Heat Treatment on the Corrosion Resistance of the Martensitic Stainless Steel Type AISI 420”, Journal of Materials Science Letters, v. 22, p. 1151-1153, 2003. 2
Documentos relacionados
AISI 420 - Isoflama
corrosão”, “tenacidade” e “tensão residual”. Nas situações de pequenos componentes em que se busca “polibilidade” e “resistência a corrosão” a temperatura de revenimento deve se situar entre 250 e ...
Leia maisTratamento Térmico e Materiais
Bolsista Rhae CNPq – projeto pesquisa de nitretação para componentes da caixa de transmissão automotiva 29 contribuições técnicas para Congressos e Seminários de Tratamento Térmico e Engenharia de ...
Leia maisCPM S90V - SCHMOLZ + BICKENBACH
CPM S90V (CPM 420V) Aço Inox de Alta Performance por Metalurgia do Pó O aço CPM S90V é um aço inoxidável martensítico desenvolvido pelo processo CPM (Crucible Particle Metallurgy) com excepcional r...
Leia mais1 1. Introdução Este texto tem por objetivo discutir
3. Tratamento Térmico O tratamento térmico seleciona os parâmetros de processo para atender à principal especificação dos aços e mede, a priori, o sucesso deste através do ensaio não destrutivo de...
Leia mais