Efeito da taxa de aquecimento sobre a cinética de austenitização de um aço ao boro comercial brasileiro.

Abstract

Embora as metodologias convencionais de tratamentos térmicos sejam amplamente utilizadas há décadas, suas limitações tornam-se cada vez mais evidentes. Ineficiência energética, altos custos operacionais e emissões de gases de efeito estufa relacionadas aos longos ciclos de aquecimento e resfriamento são alguns exemplos. Nesse cenário, a busca por soluções inovadoras e sustentáveis impulsionou o desenvolvimento de técnicas como o Ultra Fast Heating (UFH), que alia eficiência energética e alta produtividade, além de, se bem planejado, propiciar propriedades mecânicas superiores aos aços graças ao refino microestrutural. Nesse contexto, o presente estudo avaliou o efeito da taxa de aquecimento sobre a cinética de austenitização e sobre o refino microestrutural de um aço ao boro. Para esse fim, ensaios dilatométricos e técnicas de caracterização microestruturais foram utilizadas. Conclui-se que para o aço estudado que as temperaturas críticas de transformação de fase (Ac1 e Ac3) aumentaram à medida que a taxa de aquecimento aumentou. O modelo JMAK utilizado para descrever a cinética de austenitização mostrou-se apropriado neste estudo, com valores de R2 muito próximos de 1, indicando uma boa adequação aos dados experimentais. O aumento da taxa de aquecimento resultou em um aumento na constante de ajuste k da equação JMAK, indicando uma influência significativa na velocidade média de austenitização. A taxa de aquecimento influenciou significativamente o Tamanho de Grão Austenítico (TGA), com taxas mais altas geralmente reduzindo o TGA, embora fatores como temperatura, tempo de encharque e elementos de liga também afetem essa relação. Para o aço estudado e considerando as técnicas de caracterização utilizadas, não foi possível perceber influência sobre a estrutura martensítica após têmpera. Esse último resultado destaca a importância de se considerar a utilização de técnicas mais avançadas de caracterização, assim como a influência de outros parâmetros para compreender os efeitos no material.