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Efeito do Nb na Produção de Aços com Grãos Ultrafinos

Efeito do Nb na Produção de Aços com Grãos Ultrafinos. Paulo R. Rios Universidade Federal Fluminense Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda FVA,CNPq, CAPES, FAPERJ. II Simpósio Aços São Paulo, 15 de maio de 2007.

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Efeito do Nb na Produção de Aços com Grãos Ultrafinos

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  1. Efeito do Nb na Produção de Aços com Grãos Ultrafinos Paulo R. Rios Universidade Federal Fluminense Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda FVA,CNPq, CAPES, FAPERJ II Simpósio Aços São Paulo, 15 de maio de 2007

  2. Jetson L. Ferreira: ‘Avaliação de Mecanismos de Refino de Grão para Obtenção de Granulação Ultrafina em Aços C-Mn e C-Mn-Nb’, M. Sc., UFF, 2005. Apoio USIMINAS. • P. R. Rios, I. de S. Bott, D. B. Santos, T. M. F. de Melo and J. L. Ferreira, Effect of Nb on dynamic strain inducedaustenite to ferrite transformation,Materials Science and Technology 2007 vol. 23 p. 417,UFF,PUC-Rio, UFMG, USIMINAS-CPD

  3. Conteúdo • Aços de grãos ultrafinos • Transformação dinâmica induzida por deformação • Objetivo – efeito do Nb • Materiais e Métodos • Resultados • Discussão • Conclusões

  4. Aços de grãos ultrafinos • 5-10 m para 1-3 m • ~+50% no efeito do TG sobre LE • FVA - rotas para UF – outras palestras • ‘DSIT’ – Dynamically Strain Induced Transformation

  5. DSIT – Transformação dinâmica induzida por deformação Ae3  Diagrama de equilíbrio , ‘0 K/s’ • Austenita metaestável + deformação: • Recristalização/recuperação dinâmica • austenitaferrita ultrafina Ar3  Temperatura de transformação CCT , 10 K/s

  6. DSIT – Alguns Problemas • T deformação: 700-800 oC • Fração de ferrita DSIT < 100% • Crescimento durante resfriamento • -DSIT  grão ultrafino • TG = -DSIT  -coalesc.  -CCT

  7. Objetivo deste trabalho • Possibilidade T deformação >800 oC • Aço baixo C: 1010 • Investigar o efeito do Nb na Transformação dinâmica induzida por deformação • Não foi objetivo deste trabalho otimizar TG final.

  8. Materiais

  9. Torsão à quente – Gleeble – CPD USIMINAS

  10. Resultados • Ae3 - Thermo-Calc - 859C • Ar3 - 786 C -10C/s.

  11. C-Mn-Nb C-Mn TG 50-60 m

  12. 900 oC – resf. água –Ae3=859oC C-Mn-Nb Não foi possível revelar  austenita não recristalizada C-Mn Contornos de  nítidos austenita recristalizada

  13. 850 oC – resf. água–Ae3=859oC C-Mn Contornos de  nítidos austenita recristalizada C-Mn-Nb DSIT ferrita

  14. 800 oC – resf. água–Ae3=859oC C-Mn DSIT ferrita C-Mn-Nb DSIT ferrita

  15. Discussão • Nb retardou REX da austenita • Nb deformação: ferrita  850oC • s/ Nb deformação: ferrita  800oC • A adição de Nb permitiu que se obtivesse ferrita DSIT mesmo a temperaturas de até 850oC

  16. + 850 oC  800 oC T alta – menor fração  DSIT Regra da alavanca !

  17. +10 J/mol* 924 oC 912 oC Ae3-  deformada   + T def. Ae3 * Energia armazenada devido à deformação Deformação de  aumenta Ae3 Quanto maior a deformação acumulada maior o ‘super-resfriamento’ de  Este efeito é mais importante próximo de Ae3

  18. Outros problemas • T alta – coalescimento mais rápido(?) • Ar3 alta – TG transformado em Ar3 maior(?) • TG final depende de DSIT do crescimento da ferrita DSIT e do TG da ferrita transformada durante o resfriamento. • A fração e o crescimento da ferrita DSIT são críticos.

  19. Conclusões • Nb retardou a REX da austenita e permitiu a transformação dinâmica da austenita em ferrita em temperaturas elevadas, 850 oC. • Foi possível obter grãos da ordem de 3 m após resfriamento a 20 oC/s no aço ao Nb • A idéia de introduzir Nb de modo a aumentar a temperatura de processamento mostrou ser viável. • Parece possível otimizar a composição/processamento para se obter uma microestrutura final com grãos entre 2-3 m a partir da austenita deformada a 850 oC.

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