Microstructure x impact toughness relationship for C-Mn steel forged flanges to operate in low temperatures and heat treatments effects

Terminais aquaviários para recebimento e distribuição de GLP operam com componentes em temperaturas na ordem de – 40°C e requerem, portanto materiais resistentes à baixa temperatura. Comumente são utilizados tubos e conexões forjadas em aços carbono e baixa liga que seguem especificações ASTM, sendo a A350 uma das mais comuns para flanges. O grau LF2 classe 1 desta especificação, que corresponde a aços ao carbono ou carbono-manganês, é adequado a temperaturas de até -46°C. Nestas temperaturas de operação torna-se perigosa a aplicação de aços com microestrutura predominantemente ferrítica devido à possibilidade de ocorrência de fraturas frágeis uma vez que se está muito próximo da transição dúctil-frágil, sendo o tipo de microestrutura, e consequentemente o processamento e tratamento térmico dos forjados, determinante para assegurar a tenacidade do material. Este trabalho apresenta a caracterização de flanges forjados de três diferentes procedências, tendo sido evidenciadas diferentes microestruturas e propriedades mecânicas no estado como recebido. Foi estudada a resposta dos materiais a tratamentos térmicos aplicados buscando refino microestrutural (normalização) e uniformização da composição (dupla normalização). Neste trabalho foi feita a caracterização metalográfica por microscopia ótica e as propriedades foram avaliadas por medidas de dureza Vickers, ensaios de tração na temperatura ambiente e Charpy à -46°C. Verificou-se que o tratamento de normalização causa refino apenas em materiais cuja microestrutura de partida é do tipo ferrítico-perlitica, que uma dupla normalização utilizando mesma temperatura de austenitização não promove efeitos benéficos adicionais e que não necessariamente uma normalização melhora as propriedades de aços ao carbono