Ref.: MmeCa08-008
Apresentador: Felype Narciso de Mattos
Autores (Instituição): Lindolfo, E.R.(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais); de Oliveira, M.J.(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais); de Mattos, F.N.(IF Sudeste MG - Campus Juiz de Fora); Teixeira, M.R.(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais); De Rezende, I.T.(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais);
Resumo:
O aço AISI H13 é conhecido por sua excelente resistência a altas temperaturas, como também pelas excepcionais propriedades mecânicas já que possui uma ótima tenacidade e demonstra uma excelente resistência a fadiga térmica. Ao passar pelo processo de nitretação, este aço demonstra uma melhora na dureza superficial, uma maior resistência ao desgaste, e entre outros fatores que o torna adequado para o forjamento a quente. Este estudo tem como objetivo analisar as propriedades mecânicas e metalúrgicas de um punção fabricado em aço AISI H13 nitretado para aplicações de forjamento a quente após uso. Os corpos de provas utilizados foram retirados de um punção de AISI H13 submetido a nitretação gasosa aplicado em forjamento a quente de chapas de aço médio carbono, com uma área com cerca de 15,8 cm². Os corpos de prova foram cortados de forma transversal ao longo de três regiões do punção a fim de observar as alterações em função da fadiga térmica após forjamento em regiões com diferentes intensidades de contato com o material forjado. A análise metalúrgica iniciou-se com o lixamento das amostras, as lixas partiram da numeração 80 até 1500 seguido de polimento com Alumina 1µm e ataque químico por imersão com Nital 5%. As amostras foram caracterizadas microestruturalmente por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) com espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDS) e difração de raios X (DRX). A análise mecânica foi conduzida através de ensaios de microdureza de Vickers longitudinalmente nos corpos a partir da camada branca, seguido da camada de difusão e matriz do metal. Ao analisar as imagens das amostras obtidas pelo MO e MEV, observa-se a presença de uma estrutura martensitica nítida no metal com formação da camada de difusão e camada branca na extremidade do aço. A média das espessuras das zonas de difusão era de (261,17±5,17) µm e a camada de nitretação era cerca de 1 µm. Observou-se ligeira variação da espessura das camadas em função da posição de retirada dos corpos de prova, indicando as regiões de maior desgaste. A análise de DRX mostrou a presença de picos de ?’Fe indicando a presença de martensita revenida, cementita e austenita retida. Mostrando também pequenos picos de ?F2-3N devido à pequena camada superficial da nitretação. Quanto aos ensaios de micro dureza, foram realizadas três medições com duração de 10 segundos, mostraram resultados aonde à média chegou a (506,6±13,4) HV, com variações em função também da posição em relação ao punção de forjamento. Evidenciando, assim, que o punção sofreu variações de suas propriedades em função das regiões de contato com o metal durante o forjamento a quente.