Envelhecimento dinâmico em aço Dual Phase de 600 MPa de limite de resistência

A susceptibilidade ao envelhecimento dinâmico de um aço Dual Phase foi avaliada pela variação das propriedades mecânicas, em tração, com a temperatura e com a taxa de deformação. Os testes de tração foram realizados para temperaturas que variaram entre 25 ºC e 600 ºC e para as taxas de deformação de 5 x 10-6 s-1 a 10-1 s-1. O aço estudado apresentou manifestações típicas relacionadas ao envelhecimento dinâmico, tais como a presença de patamar na variação do limite de escoamento com a temperatura, máximos nas variações do limite de resistência, da tensão de fluxo plástico e do expoente de encruamento com a temperatura e presença de mínimo na variação do alongamentototal com a temperatura. Observou-se, também, o efeito Portevin Le Chatelier para certas combinações de temperatura e taxa de deformação. Os valores determinados das energias de ativação aparentes, associadas ao início do efeito Portevin Le Chatelier e ao máximo na variação da tensão de fluxo plástico com a temperatura, foram 87 kJ/mol e 168 kJ/mol, respectivamente. Estes valores encontrados sugerem que o mecanismo responsável pelo envelhecimento dinâmico no aço Dual Phase é o ancoramento de deslocações por átomos de carbono na ferrita. Tanto os aspectos fenomenológicos quanto cinéticos não indicaram a contribuição da formação de clusters ou carbonetos de transição na ferrita ou precipitação de carbonetos na martensita ao processo, como ocorre no envelhecimento após deformação. Amostras do aço em estudo, não deformadas e deformadas em temperaturas de 25 ºC, 200 ºC, 300 ºC, 350 ºC e 400 ºC a uma taxa de deformação de 10-3 s-1, foram preparadas em forma de filme fino e examinadas por microscopia eletrônica de transmissão, visando analisar modificações na subestrutura de deslocações na faixa de temperaturas em que ocorre o envelhecimento dinâmico. Observaram-se mudanças significativas no padrão de distribuição das deslocações que evoluiu de uma distribuição uniforme, no material deformado à temperatura ambiente, para uma distribuição em forma de arranjos alongados a 200 ºC e 300 ºC, culminando em uma subestrutura complexa com elevada densidadede deslocações a 350 ºC. A 400 ºC, a distribuição uniforme foi novamente verificada. As imagens obtidas não indicaram a ocorrência de formação de carbonetos de transição ou precipitação na martensita durante a deformação nas temperaturas em que foram observadosos efeitos de envelhecimento dinâmico.The susceptibility to dynamic strain aging of a dual phase steel was evaluated by the variation of mechanical properties in tension with the temperature and the strain rate. The tensile tests were performed at temperatures varying between 25 ºC a 600 ºC and at strain rates ranging from 5 x 10-6 s-1 to 10-1 s-1. The studied steel presented typical manifestations related to dynamic strain aging: serrated flow (the Portevin Le Chatelier effect) for certain combinations of temperature and strain rates; the presence of a plateau in the variation of yield stress with temperature; a maximum in the curves of tensile strength, flow stress, and work hardening exponent as a function of temperature; and a minimum in the variation of total elongation with temperature. The determined apparent activation energy values, associated with the beginning of the Portevin Le Chatelier effect and the maximum in the variation of flow stress with temperature, were 87 kJ/mol and 168 kJ/mol, respectively. These values suggest that the mechanism responsible for dynamic strain aging in the dual phase steel is the locking of dislocations by carbon atoms in ferrite. Both, the phenomenological and the kinetic aspects, did not indicate the contribution of clustering and/or transition carbide precipittion in ferrite or carbide precipitationin in martensite, as occurs in strain aging. Undeformed and deformed steel samples at temperatures of 25 ºC, 200 ºC, 300 ºC, 350ºC e 400 ºC and strain rate of 10-3 s-1 were prepared in a form of thin foil and examined byelectron transmission microscopy in order to analyze changes in dislocations substructure at temperatures range in which the dynamic aging occurs. Significant changes were observed in the dislocations pattern that evolved from a uniform distribution, in deformed material at room temperature, to a distribution in form of parallel walls at 200 ºC and300 ºC, culminating in a complex substructure with high dislocation density at 350 ºC. At 400 ºC, it is no longer possible to observe the same dislocations density as at 350 ºC and the distribution pattern differs to the one presented at 200 ºC and 300 ºC, i.e., there is no more dislocations cluster formation in defined regions of the sample. The obtained images did not indicate any formation of clusters and/or transition carbides or carbide precipitation in martensite during the straining at temperatures in which were observed the dynamic strain aging effects