O documento discute o efeito da cementita globular na resistência mecânica e tenacidade de aços ferríticos com grãos ultrafinos. Foi realizado tratamento termomecânico em aço baixo carbono para produzir grãos ultrafinos e cementita finamente dispersa. Ensaios mecânicos mostraram que o material com grãos ultrafinos teve maior resistência e energia de impacto. Microscopia eletrônica revelou que a cementita atua como barreira ao movimento de discordâncias nos grãos, melhorando as propried

1. Efeito da cementita globular nas propriedades mecânicas de aços
ferríticos com grãos ultrafinos
Otavio Silva Neto 1*, Cleiton Assis2, Alessandro Rodrigues2, Luciana Montanari2, Juno Gallego3
1: Instituto de Ciências e Tecnologia, Universidade Paulista. São José do Rio Preto, Brasil
2: Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. São Carlos, Brasil
3: Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, Universidade Estadual Paulista. Ilha Solteira, Brasil
* osvillar@bol.com.br
Resumo
O processamento termomecânico, laminação a morno auxiliada de tratamento térmico prévio,
representa uma eficiente forma de produzir grãos ferríticos ultrafinos em aços baixo carbono.
Esse tipo de processamento é favorecido pelo surgimento de partículas de cementita finamente
dispersas. Esse trabalho busca elucidar o efeito da cementita globular no aumento da resistência
mecânica e tenacidade em grãos ferríticos utrafinos. Para tanto, foram realizados ensaios de
tração convencional e de impacto e, para caracterização microestrutural, microscopia eletrônica
de transmissão.
Palavras Chave: Cementita globular, Grãos ultrafinos, Aços ferríticos.
1 INTRODUÇÃO
Durante o reaquecimento dentro do domínio ferrítico de amostras de aços carbono temperadas
ocorre a transformação da estrutura martensítica em uma matriz ferrítica com partículas de
cementita finamente dispersas (Balancin et. al, 2010). Estas cementitas globulares restringem o
movimento dos contornos de grão e, portanto, auxiliam na estabilização e homogeneização da
microestrutura de aços com grãos ultrafinos (Silva Neto e Balancin, 2007).
2 MATERIAIS E MÉTODOS
A microestrutura de grãos ultrafinos foi obtida em um aço baixo carbono comercial (0,16C;
1,49Mn; 0,27Si; % em peso). Os detalhes do tratamento termomecânico foram publicados
anteriormente (Montanari et. al, 2011). Inicialmente as amostras foram austenizadas a 900°C por
30 minutos com posterior resfriamento em água. Após a têmpera, as peças foram laminadas a
740 °C e, ao final, resfriadas ao ar. Para estudar a influência dos grãos ultrafinos no limite de
resistência à tração e na energia absorvida dos materiais, corpos de prova foram usinados nas
condições “como recebido” e processados termomecanicamente – ambos foram submetidos aos
ensaios de tração e de impacto. Por fim, as amostras foram preparadas para microscopia
eletrônica de transmissão; discos finos de 3mm de diâmetro foram analisados em um microscópio
Philips CM120 operado a 120KV após passarem por eletro-polimento (Strüers Tenupol 3) usando
eletrólito de ácido acético e perclorico 5% (v/v) a 17°C.
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CIM 2011 – VI Congreso Internacional del Materiales. 27-30 Noviembre de 2011, Bogotá D.C., Colombia.

2. 3 RESULTADOS
Figura 1. Curva tensão-deformação do material submetido ao refino de grão.
Tabela 1. Resultados referentes aos ensaios de impacto
Condição da Amostra Energia Absorvida [J]
Como Recebido 176 ± 4,5
Grãos Ultrafinos 285 ± 5,0
Figura 2. Fotomicrografias (MET) mostrando grãos ferriticos ultra finos obtidos por deformação a morno.
4 AGRADECIMENTOS
À FAPESP e ao CNPq pelo fomento à pesquisa e concessão das bolsas de estudo.
5 CONCLUSÕES
A cementita globular favorece a formação de contornos de alto ângulo e os contornos de grãos
atuam como barreiras ao deslizamento de discordâncias. Desta forma a microestrutura de grãos
ultrafinos gerada nos aços ferríticos possui maior resistência mecânica e tenacidade.
6 REFERÊNCIAS
BALANCIN, O. et. al. The Effect of Cementite Particles on Ultra-Fine Ferrite Grain Growth
Observed in Low-Carbon Steel after Subcritical Ageing, International Microscopy Congress -
IMC17, Rio de Janeiro, Brasil, Setembro 2010.
MONTANARI, L. et. al. Processamento Termomecânico de Laminação a Morno para Refino de
Grão em um Aço 0,16%C, 66º Congresso Anual da ABM, São Paulo, Brasil, Julho 2011.
SILVA NETO, O. V. & BALANCIN, O. Efeito da Precipitação de Cementita na Formação de
Contornos de Alto Ângulo e Refino de Grão Ferrítico em Aço Baixo Carbono, Acta
Microscopica, Vol. 16, No. 1-2, pp. 31.37, 2007.
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