EFEITO DO TRATAMENTO TÉRMICO DE RECOZIMENTO E REVENIDO NA MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES MECÂNICAS EM AÇOS FERRAMENTA PARA TRABALHO A QUENTE
Os aços ferramenta para trabalho a quente são amplamente utilizados em ferramentais que trabalham a temperaturas elevadas, que podem ultrapassar 500 °C em operação. Esses aços são aplicados principalmente na confecção de moldes de fundição sob pressão, matrizes de forjamento e extrusão e devem apresentar características tais como, dureza adequada, alta tenacidade, resistência ao desgaste, resistência ao revenido, resistência mecânica a temperaturas elevadas, alta condutibilidade térmica, dentre outras. Dessa forma, o tratamento térmico de recozimento e especialmente de endurecimento é a etapa que define as propriedades mecânicas finais desses materiais, sendo considerado o passo mais crítico do processo de construção de ferramentais. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito do tratamento térmico de recozimento e o efeito do tratamento térmico de endurecimento (austenetização, tempera e três estágios de revenido) na microestrutura e no comportamento mecânico de três distintos aços ferramenta para trabalho a quente; DAC-P, DAC Magic e DAC-i produzidos pelo grupo Hitachi Metals, atendendo as grades NADCA: A, C e E, respectivamente. A avaliação foi realizada mediante o uso das técnicas de microscopia óptica e eletrônica de varredura, difração de raios X, bem como por meio de ensaios mecânicos de dureza, nanodureza, ensaios de impacto e ensaios tribométricos. Os resultados mostraram que a microestrutura das amostras recozidas é constituída por uma matriz de ferrita-α e de carbonetos tipo MC, M2C e M23C6. Entretanto a microestrutura da condição endurecida é constituída por uma matriz de martensita-α’ revenida junto a baixas frações de volume de carbaonetos que da condição recozida. Observou-se, ainda, que os carbonetos do aço de grade NADCA A (DAC-P) serem mais grosseiros e heterogeneamente distribuídos na microestrutura que dos aços de grade NADCA C e E. Também, se observou que a dureza dos aços endurecidos (triplo revenido) é quase 2,6 vezes maior que os aços recozidos. O modulo de elasticidade, também foi maior nos aços endurecidos que a condição recozida. Ainda foi observado que o modulo de elasticidade do aço de grade NADCA A foi maior que dos aços de grade C e E. Os ensaios de impacto tipo Charpy mostraram que a condição recozida levou a um nível de maior energia absorvida durante o impacto referente à condição endurecida. Assim, como a aços de grade NADCA A apresentou baixos níveis de energia de impacto quando comparado aos aços de grade C e E, em ambas as condições de tratamento térmico. A superfície de fratura doa aços endurecidos, após ensaio impacto, mostrou uma predominância de fratura frágil pelo mecanismo de clivavem com discreta presença de fratura dúctil pelo mecanismo de clivagem.