Análise da Forjabilidade a quente de aços ABNT 1045

Abstract

O aço ABNT 1045 é um aço carbono de médio teor que possui boas propriedades mecânicas e de usinabilidade, tornando-o um material amplamente utilizado em diversas aplicações como engrenagens, parafusos, porcas, mandris, virabrequins, pinos entre outras aplicabilidades. O presente estudo buscou avaliar a forjabilidade do aço ABNT 1045 por meio de forjamento em diferentes temperaturas e cargas. Foram utilizadas três diferentes temperaturas de forno: 900°C, 1000°C e 1200°C. Os materiais foram inseridos da seguinte maneira, 3 “billets” e uma cunha foram ao forno para cada temperatura. As cargas aplicadas foram de 350 toneladas para as cunhas e 350 e 300 toneladas para os “billets”. Os “billets” possuíam as dimensões de 50mm de altura e 52mm de diâmetro, já as cunhas apresentavam 105mm de comprimento e 30mm de altura e largura. Após o ensaio de forjamento foram feitas as curvas de deformabilidade dos recalques dos “billets” e cunhas. O estudo também inclui análise macroscópica dos “billets” que proporcionou a análise das linhas de forjamento Posteriormente, fez-se o ensaio de microscopia óptica dos “billets”, visando a caracterização das microestruturas com o objetivo de identificar os microconstituintes presentes na microestrutura e a forma como se apresentaram após o forjamento. Além disso, foram realizados perfis de microdureza dos “billets”, onde foram analisadas 3 regiões: superfície na região central, núcleo da região central e a lateral dos “billets”. Os resultados indicaram que melhor condição para a deformabilidade dos “billets” foi a 1200°C e 350t em maiores temperaturas e maior carga de forjamento, pois chega a uma maior deformação verdadeira (Ψ), cerca de 1,87 em torno de 20% a mais do que o menor resultado, visto em 900°C e 300t. A variação do tamanho de grão influencia na dureza do material, uma vez que conforme ocorrem as deformações plásticas e mudanças da microestrutura na superfície e núcleo do material. A dureza média dos perfis analisados indicou que a dureza da superfície foi cerca de 7% maior do que a do núcleo

ABNT 1045 steel is a medium grade carbon steel that has good mechanical properties and machinability, making it a material widely used in various applications such as gears, screws, nuts, mandrels, crankshafts, pins, among other applications. The present study sought to evaluate the forgeability of ABNT 1045 steel through forging at different temperatures and loads. Three different furnace temperatures were used: 900°C, 1000°C and 1200°C. The materials were inserted in the following way, 3 “billets” and a wedge went into the furnace for each temperature. The applied loads were 350 tons for the wedges and 350 and 300 tons for the “billets”. The “billets” had the dimensions of 50mm in height and 52mm in diameter, while the wedges were 105mm in length and 30mm in height and width. After the forging test, the deformability curves of the settlements of the “billets” and wedges were made The study also includes a macroscopic analysis of the “billets” that provided the analysis of the forging lines. Subsequently, an optical microscopy test of the “billets” was carried out, aiming at the characterization of the microstructures with the objective of identifying the microconstituents present in the microstructure and the way in which they were presented after forging. In addition, microhardness profiles of the “billets” were performed, where 3 regions were analyzed surface in the central region, core in the central region and the side of the “billets”. The results indicated that the best condition for the deformability of the “billets” was at 1200°C and 350t at higher temperatures and higher forging load, as it reaches a greater true deformation (Ψ), about 1.87 around 20% more than the lowest result seen at 900°C and 300t. Wedges presented similar results to “billets”. The variation in grain size influences the hardness of the material, as plastic deformations and changes in the microstructure on the surface and core of the material occur. The average hardness of the analyzed profiles indicated that the surface hardness was about 7% higher than that of the core