Análise do perfil de dureza e microestrutura de um aço forjado AISI A2 submetido a tratamento térmico com resfriamento em água

Abstract

Due to the large use of steel in several processes around the world, there is the increasingly concern to find new materials and/or optimization and improvement of the processes, as the need to reduce the cost and a productivity increase in the primary industry, such as the siderurgy. The rolling is the most used mechanical process in the world and therefore is required the development of new tools in high volume and with optimum characteristics to support the market demand. Forged rolls used are for rolling. These rolls have heat treatment that has the purpose to achieve the appropriated mechanical properties to support the variables of the rolling process. The objective of this work is to analyze the hardness profile and the microstructure a tool steel similar to AISI A2, forged in an opened die process and submitted to heat treatment with water-cooling. The results allowed plotting a hardness profile and performing a microstructure analysis, and whereby to confirm that the heat treatment is not a quenching, but it is a material beneficiation by the hardening of superficial layer, since there is no martensitic microstructure. Therefore, this paper provides the support to future studies about the possibility to perform enhancements in this thermal heat made in the rolls produced at Gerdau Plant in Pindamonhangaba

Devido à grande utilização do aço em diversos processos no mundo inteiro, tem-se a preocupação de cada vez mais buscar por novos materiais e/ou otimização e melhoria dos processos, visto a necessidade para se ter uma redução de custo e um aumento de produtividade nas indústrias de base, como é o caso das siderúrgicas. A laminação é o processo de transformação mecânica mais utilizado no mundo e com isso exige-se desenvolvimento de novas ferramentas em grandes volumes e com ótimas características para que possa suportar a demanda desse mercado. Cilindros forjados são utilizados na laminação. Estes cilindros passam por processos de tratamentos térmicos que têm como finalidade atingir as propriedades mecânicas adequadas para suportar as tensões e variáveis do processo de laminação. Neste trabalho será realizado um estudo do perfil de dureza e a microestrutura formada em um aço ferramenta da família do AISI A2, conhecido comercialmente como VC9, forjado em matriz aberta e submetido a um tratamento térmico com resfriamento em água. Os resultados encontrados permitiram plotar um perfil de dureza e realizar uma análise de microestrutura, e através desses confirmar que o tratamento térmico não se trata de uma têmpera, e sim de um beneficiamento do material pelo endurecimento de uma camada superficial, pois não há a formação de uma microestrutura martensitica. Portanto, este trabalho deu suporte a futuros estudos sobre a possibilidade de realizar melhorias neste tratamento térmico realizados nos cilindros produzidos na Gerdau de Pindamonhangaba