Estudo da formação de austenita residual em ferro fundido nodular austemperado

Os ferros fundidos nodulares austemperados (ADI), são materiais de engenharia que adquiriram grande importância tecnológica e comercial, devido à combinação de propriedades como boa ductilidade e alta resistência mecânica, elevada tenacidade a fratura, alta resistência à fadiga e excelente resistência ao desgaste, aliadas ao baixo custo de produção. Tais propriedades são resultantes de sua microestrutura que é composta basicamente de uma mistura de ferrita acicular, austenita retida com elevado teor de carbono e nódulos de grafita. Neste trabalho foi avaliado o efeito dos parâmetros do tratamento térmico de austêmpera na microestrutura de uma liga comercial de ADI. Para isso, foram realizados tratamentos a 280, 300, 320 e 370°C por 40, 90 e 180 minutos. A microestrutura resultante para cada rota de tratamento térmico foi caracterizada através de técnicas de microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios x (DRX). Também foi avaliado o estado de tensões residuais da ferrita acicular. A maior fração volumétrica de austenita encontrada foi de 25,8%, produzida através de uma austêmpera a 370°C por 40 min, ao passo que a menor fração, de 10,4%, foi obtida após tratamento a 280°C também por 40 minutos. Todos os tratamentos produziram amostras com tensões residuais trativas para a ferrita acicular. Tempos mais prolongados de austêmpera resultaram em um decréscimo dessas tensões.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorThe austempered nodular cast irons (ADI) are engineering materials that have acquired great technological and commercial importance due to the combination of properties such as good ductility and high mechanical strength, high fracture toughness, high fatigue strength and excellent wear resistance allied with low production costs. Such properties are the result of its microstructure, which is, composed of a mixture of acicular ferrite, retained austenite with high carbon content and graphite nodules. In this work, the effect of the heat treatment parameters of austemper on the microstructure of a commercial ADI alloy was evaluated. For this, heat treatments were carried out at 280, 300, 320 and 370°C for 40, 90 and 180 minutes. The resulting microstructure for each heat treatment was characterized by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and x­ray diffraction (XRD) techniques. The state of residual stresses of acicular ferrite was also evaluated. The highest austenite volume fraction found was 25.8%, produced by an austempering at 370°C for 40 minutes, while the lowest fraction of austenite was 10.4%, obtained after treatment at 280°C also for 40 minutes. All treatments produced samples with residual tensile stresses in acicular ferrite. Longer austempering times resulted in a decrease in these residual stresses.119 p