Avaliação da tenacidade ao impacto e da dureza do aço ASTM A36 submetido a diferentes temperaturas de processamento termico

Abstract

A pesquisa por materiais que sejam mais resistentes, econômicos e menos densos, é altamente relevante para aplicações estruturais em projetos de engenharia, e o aço ASTM A36 apresenta essas características, sendo utilizado nas indústrias naval e, civil como também em tubulações para transporte de gases e líquidos contando com sua alta resistência, versatilidade e fácil obtenção. Com isso, há também propriedades que podem auxiliar nessas características por meio de variações no processamento térmico e mecânico, podendo favorecer a resistência, ductilidade, tenacidade e outros aspectos das propriedades mecânicas do material. Este estudo, avalia os efeitos do processamento térmico sobre a propriedade de tenacidade ao impacto e dureza do aço ASTM A36. Este aço no estado laminado foi aquecido no forno nas temperaturas de 650ºC e 704ºC, durante 6 horas, e logo após resfriado a ar até a temperatura ambiente. Foram submetidos ao Tratamento Térmico de Alívio de Tensão (TTAT) dois blocos, um em cada temperatura, citadas anteriormente, ao qual cada um foi dividido em três partes e cada parte seccionada em dois, resultando assim em seis corpos de prova para serem avaliadas por meio do ensaio de impacto Charpy. A análise da superfície, dos corpos de prova de impacto, foi realizada por meio de fotografia digital com a resolução 12 megapixels, em seguida os mesmos corpos de prova foram submetidos ao ensaio de dureza Rockwell (HRB). Os resultados mostraram que o aumento da temperatura de TTAT não favoreceu o aumento da absorção de energia, sendo verificado para a temperatura de 704ºC uma energia de impacto, de 60 ± 8,32 J, enquanto na temperatura de 650ºC a energia absorvida foi 88 ± 6 J. Os resultados de dureza apresentaram valores próximos, de 86,10 ± 0,40 HRB e 86,08 ± 0,62 HRB para as temperaturas de 650ºC e 704ºC, respectivamente. A análise fractográfica corroborou com os valores de tenacidade, sendo observado para a temperatura de 650ºC mecanismos da fratura predominante dúctil, enquanto que na temperatura de 704ºC identificou-se uma superfície de fratura frágil. Para as condições de tratamentos térmicos aplicados, os resultados de tenacidade ao impacto e de dureza do aço ASTM A36 não apontaram uma alteração expressiva de propriedades com aumento da temperatura de TTAT, sugerindo que as tolerâncias geométricas e de acabamento superficial dos corpos de prova de impacto influenciaram nos resultados.