Caracterização das inclusões e da estrutura bruta de fusão de aço superclean para aplicações em molas dinâmicas

Abstract

A liga de aço SAE 9254 é bastante utilizada na manufatura de molas dinâmicas e, em especial, em molas de válvulas automotivas. O presente trabalho visa identificar as principais características metalúrgicas deste material após o processo de laminação primária, bem como o comportamento e a distribuição das inclusões deformáveis presentes no material. As amostras analisadas foram obtidas por meio de laminação a quente, em vários graus de redução, partindo de um lingote obtido por processo de lingotamento convencional. A caracterização de propriedades mecânicas e microestrutural foram realizadas por meio de ensaio de tração monotônico e ensaio de dureza, microscopia óptica convencional, macroataque e determinação de tamanho de grãos. Para caracterizar as inclusões foram utilizados métodos qualitativos MAX-T, análise de fração volumétrica e mapeamento dos elementos através de difração de raios X e EDS- elétrons secundários na direção normal ao plano de laminação. Os estudos de morfologia e concentração destas inclusões deformáveis constataram que elas se apresentam cada vez em menores tamanhos e em menores frações volumétricas à medida que são realizadas as reduções no processo de laminação

SAE 9254 steel is used a great deal to produce dynamic springs and especially, automotive valves springs. The present study seeks to identify the principal metallurgical characteristics of this material after the primary rolling mill, as well as the behavior and distribution of the deformable inclusions in the material. The analysed samples were obtained through the hot holling mill, in several degrees of reduction, starting with an ingot obtained by the conventional ingot casting process. Mechanical and microstructural characterization was accomplished by conventional tests for each property, such as monotonic tensile strength tests and hardness, conventional optic microscopy, chemical catching and grain size determination. To characterize the inclusions, MAX-T qualitative methods and volumetric fraction analysis, and element mapping through X-rays and EDS-electron diffraction secondary in the normal direction to the lamination plan were used. The morphological and concentration studies of these deformable inclusions determined that they show smaller size and smaller concentrations of volume as the reductions in the hot rolling mill process are made