Ensaio de Dureza

A Figura 58 apresenta as curvas de dureza Rockwell C para o aço maraging C300 nas três condições de envelhecimento em função do inverso da raiz quadrada do diâmetro médio dos grãos austeníticos primários, com o objetivo de verificar a relação de Hall-Petch para a dureza mecânica.

O elemento carbono aparece de forma imprecisa na sua respectiva figura do mapa de composição química, devido a uma imprecisão inerente à técnica adotada. Outras características como o formato cúbico e a cor amarela na microscopia ótica confirmam o diagnóstico. A correta estequiometria não é de grande relevância para os fins de análise deste trabalho, uma vez que não provoca relevante alteração no comportamento mecânico dos aços maraging nas condições estudadas neste trabalho.

Tabela 10 - Mapa de composição química do precipitado mostrado na Figura 56.

C N Ti Ni Co Fe Mo

Fonte: Autor (2018).

5.3 Propriedades Mecânicas

Neste tópico serão apresentados e discutidos resultados sobre a relação da dureza mecânica com as temperaturas de solubilização e envelhecimento dos aços maraging 300. Será também apresentada uma análise estatística de variância ANOVA, através de testes de hipóteses, onde os cálculos estatísticos foram realizados para um nível de significância de 5%

através da distribuição estatística “F” de Fisher – Snedecor, para a verificação da

representatividade e validação dos resultados.

Inicialmente serão apresentados os resultados para a dureza mecânica em relação às temperaturas de solubilização e envelhecimento. Em seguida serão discutidos os resultados para a análise de variância dos resultados obtidos em cada condição.

5.3.1 Ensaio de Dureza

A Figura 58 apresenta as curvas de dureza Rockwell C para o aço maraging C300 nas três condições de envelhecimento em função do inverso da raiz quadrada do diâmetro médio dos grãos austeníticos primários, com o objetivo de verificar a relação de Hall-Petch para a dureza mecânica.

O elemento carbono aparece de forma imprecisa na sua respectiva figura do mapa de composição química, devido a uma imprecisão inerente à técnica adotada. Outras características como o formato cúbico e a cor amarela na microscopia ótica confirmam o diagnóstico. A correta estequiometria não é de grande relevância para os fins de análise deste trabalho, uma vez que não provoca relevante alteração no comportamento mecânico dos aços maraging nas condições estudadas neste trabalho.

Tabela 10 - Mapa de composição química do precipitado mostrado na Figura 56.

C N Ti Ni Co Fe Mo

Fonte: Autor (2018).

5.3 Propriedades Mecânicas

Neste tópico serão apresentados e discutidos resultados sobre a relação da dureza mecânica com as temperaturas de solubilização e envelhecimento dos aços maraging 300. Será também apresentada uma análise estatística de variância ANOVA, através de testes de hipóteses, onde os cálculos estatísticos foram realizados para um nível de significância de 5%

através da distribuição estatística “F” de Fisher – Snedecor, para a verificação da

representatividade e validação dos resultados.

Inicialmente serão apresentados os resultados para a dureza mecânica em relação às temperaturas de solubilização e envelhecimento. Em seguida serão discutidos os resultados para a análise de variância dos resultados obtidos em cada condição.

5.3.1 Ensaio de Dureza

A Figura 58 apresenta as curvas de dureza Rockwell C para o aço maraging C300 nas três condições de envelhecimento em função do inverso da raiz quadrada do diâmetro médio dos grãos austeníticos primários, com o objetivo de verificar a relação de Hall-Petch para a dureza mecânica.

Figura 58 - Curvas de dureza em função do inverso da raiz quadrada do diâmetro médio do grão austenítico primário (relação de Hall-Petch).

Fonte: Autor (2018).

Um fato de fácil observação é que a dureza não varia significativamente com o aumento da temperatura de solubilização e consequente crescimento do tamanho de grão da austenita primária com exceção aos resultados obtidos para as amostras solubilizadas na temperatura de 1100 ºC, onde se pode perceber uma diminuição da dureza para todas as temperaturas de envelhecimento. Este comportamento pode ser atribuído ao crescimento do grão da austenita primária que varia de 6.41 a 46µm entre as temperaturas de 820 e 1050 °C e salta para 111,82 µm a 1100 °C, como foi relatado de forma similar por MAXWELL et al (1970) [80].

Com relação à temperatura de envelhecimento, podemos observar na Figura 59 uma diminuição progressiva da dureza medida, com o aumento da temperatura de envelhecimento, sendo mantido o tempo de 3h de tratamento para todas as amostras. Esse comportamento está principalmente relacionado ao fenômeno da reversão da austenita, que aumenta o percentual de reversão com o aumento da temperatura e tempo de tratamento e aos fenômenos de superenvelhecimento, onde o coalescimento e crescimento dos precipitados em temperaturas após a dureza de pico levam à diminuição da resistência mecânica como um todo e ainda o aumento da incoerência dos precipitados com a matriz.

A formação da austenita pode se iniciar nas regiões onde devido à dissolução de precipitados são mais ricas em níquel [82].

Figura 59 - Curvas de dureza em função da temperatura de envelhecimento.

Fonte: Autor (2018).

Os resultados apresentados na Figura 59 mostram uma diminuição significativa da resistência mecânica para temperaturas de envelhecimento superiores à temperatura de 480 °C, fazendo com que os resultados de dureza (relativos à resistência mecânica) obtidos nas temperaturas de envelhecimento de 530 e 570 °C não sejam interessantes frente aos objetivos deste trabalho.

A Figura 60 apresenta o resultado da análise de variância dos resultados da dureza Rockwell C em função das temperaturas de solubilização e envelhecimento. O objetivo dessa análise é se certificar que os parâmetros selecionados (neste caso as temperaturas de solubilização e envelhecimento) influenciam significativamente os resultados obtidos para a propriedade estudada (neste caso a dureza Rockwell C).

Como resultado se observa que a dureza não varia significativamente com a temperatura de solubilização, sofrendo uma diminuição apenas para a amostra solubilizada a 1100 °C, que promove o maior tamanho médio de grão austenítico primário. Se pode confirmar também que a temperatura de envelhecimento exerce também influência significativa sobre a propriedade dureza mecânica.

Figura 60 - Análise de variância da influência das temperaturas de solubilização e envelhecimento na dureza do aço maraging 300.

Fonte: Autor (2018).