Efeito do nióbio no comportamento mecânico de um aço alto carbono utilizado em concreto protendido.
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Data
2022
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Resumo
Os aços aplicados em concreto protendido na forma de fios e cordoalhas são produzidos por
meio de arames trefilados a frio de aços alto carbono a partir do fio-máquina laminado a
quente e necessitam de altos valores de limites de resistência à tração, porém mantendo certa
ductilidade do material. A necessidade de altos níveis de resistência mecânica em diâmetros
de fio-máquina cada vez maiores é um desafio tecnológico. Pois, existe limitação da taxa de
resfriamento que se consegue impor ao material. Por outro lado, o aumento do teor de C
acima da composição eutetóide pode resultar em fases e constituintes indesejáveis (como
cementita e martensita) para a aplicação final. Portanto, a adição de Nb ao aço alto carbono
torna-se uma alternativa interessante para aumentar a resistência mecânica. Com este
propósito, dois aços com e sem a adição de nióbio e composição química similar em relação a
outros elementos, foram produzidos em escala industrial, submetidos a caracterização
microestrutural (incluindo tamanho de grão austenítico prévio, tamanho de colônias e
espaçamento interlamelar da perlita), e mecânica por meio de ensaios de tração e dureza.
Ensaios de torção a quente e dilatometria foram empregados para simular o processamento
dos aços e avaliar a influência do Nb nas transformações de fases. A adição deste elemento
microligante ao aço alto carbono promoveu o refinamento do tamanho de grão austenítico e
das colônias de perlita, porém não apresentou efeito no espaçamento interlamelar perlítico.
Houve redução na temperatura de início de transformação austenita/perlita e por consequência
aumento da temperabilidade do aço. Finalmente, as alterações das características metalúrgicas
resultaram no aumento do limite de resistência à tração e dureza do aço microligado ao Nb.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Aço Alto Carbono, Nióbio, Termodinâmica - dilatometria, Propriedades mecânicas, Laminação - metalurgia - fio-máquina
Citação
PESSOA, Ricardo Amorim. Efeito do nióbio no comportamento mecânico de um aço alto carbono utilizado em concreto protendido. 2022. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.