Influence of cryogenic treatment in the resistance to wear to tool steel AISI D2

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. ___________________________________________________________________________ ABSTRACTRecent 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