Caracterização microestrutural de uma liga Fe-7,1Al-0,7Mn-0,4C-0,3Nb do sistema Fe-Mn-Al-C

Abstract

RESUMO Nos últimos anos, vários estudos foram realizados buscando reduzir o peso de veículos automotores, a fim de diminuir as emissões de poluentes. Neste cenário os aços de baixa densidade do sistema Fe-Mn-Al-C podem ser considerados uma alternativa promissora para suprir essas exigências da indústria automotiva. Geralmente, nos aços de baixa densidade, uma quantidade considerável de alumínio é adicionada a fim de reduzir a densidade geral do aço. No entanto, altos teores de alumínio promovem características distintas na microestrutura, destes aços quando comparados aos aços convencionais, como a presença do carboneto k ((Fe, Mn)3AlC), além da necessidade de se entender a combinação deste elemento com outros elementos de liga que podem ser adicionados. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar a microestrutura, a dureza e a densidade resultantes em função da influência do Al e do Nb em uma nova composição química pertencente ao sistema Fe-Mn-Al-C, na condição trabalhada a quente, a partir de análises de difração de raios X, microscopia eletrônica, medidas de dureza e densidade por princípio de Arquimedes. Os resultados permitiram indicar que o alto teor de Al adicionado promoveu uma redução de cerca de 13% na densidade, em relação aos aços estruturais tradicionais, e a estabilidade da ferrita δ até a temperatura ambiente. A condição avaliada apresentou a temperatura ambiente uma microestrutura formada por uma matriz de ferrita δ e α, juntamente com precipitados de carboneto k (AlFe3C) e carboneto de nióbio (NbC), estes dois últimos devido as adições de Al e Nb, resultando em uma dureza de 59,4 ± 1 HRA e uma estimativa do limite de resistência a tração de próximo a 800 MPa – dentro da faixa dos aços avançados de alta resistência (Advanced High Strenght Steels – AHSS).

Effects of Nb and V microalloying on the thermoplasticity of new martensitic low-density steels

“…Previous research shows that the addition of Nb elements to N-free steels tends to produce small-sized NbC precipitation phases of tens to hundreds of nanometers [7,8]. Previous research shows that microalloying elements such as Nb and V have a significant effect on the recrystallization behavior of steel, which is mainly manifested by delaying the onset of dynamic recrystallization and refining the recrystallized grains [9,10]. DU et al [11] find that the thermoplasticity of the material increases with the degree of recrystallization during high-temperature deformation by studying the tensile properties of NiFeCoCrMn high-entropy alloy after machining.…”