Aspectos da transformação austenítica de um aço maraging 18Ni fabricado por manufatura aditiva: mecanismo de reversão e seu impacto nas propriedades mecânicas (2023)
- Authors:
- Autor USP: CONDE, FÁBIO FARIA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SMM
- DOI: 10.11606/T.18.2023.tde-28082023-150945
- Subjects: AÇO DE ALTA RESISTÊNCIA; CINÉTICA; TRATAMENTO TÉRMICO; MANUFATURA ADITIVA; RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS; TENACIDADE DOS MATERIAIS; MECÂNICA DA FRATURA
- Keywords: Cinética de reversão martensita-austenita; Manufatura aditiva do aço Maraging; Metalurgia e transformação de fase; Reversão austenítica; Tenacidade à fratura; Tratamentos cíclicos e isotérmicos para reversão
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A transformação α↔γ é muito conhecida e importante na metalurgia dos aços, presente em muitos tratamentos térmicos com a finalidade de melhoria do aço. Tratamentos para aumento de resistência (têmpera), refino de grão, solubilização para homogeneização, eliminação de textura, aumento de tenacidade envolvem a austenitização, formação de ferrita ou martensita. As transformações de fase sofrem influência da composição química, que alteram a energia livre do sistema, as fases e a cinética de transformação. Com o surgimento e aprimoramento das tecnologias de manufatura aditiva, maiores complexidades têm sido atreladas à sua metalurgia de processamento. A tecnologia de fusão seletiva a laser (FSL) se baseia na fusão micrométrica de camadas de pó, tendo um alto aporte térmico, gerando altas velocidades de resfriamento e gradientes térmicos, causando uma fina micro-segregação que modificam o comportamento usual da transformação α↔γ, bem como suas propriedades mecânicas finais. A tecnologia de FSL permitiu a revitalização do aço maraging por sua adequabilidade ao processo, e muito tem sido estudado sobre a reação α'↔γrev em ligas maraging afim de aumentar a capacidade de deformação plástica do aço. Pelo que se sabe, há pouca ou nenhuma literatura que tenha estudado a transformação específica α'↔γrev em ligas produzidas por FSL de modo a diferenciar os aspectos metalúrgicos da transformação, em comparação com uma ligaproduzida por rotas convencionais ou solubilizada. Pelo que sabemos, não há, ou ao menos são escassos, dados de tenacidade à fratura de ligas maraging que foram submetidas a tratamento de reversão α'↔γrev, o qual também é um dado de grande importância. Ensaios de tenacidade a fratura por CTOD são importantes por excluir o efeito de acabamento do entalhe uma vez que é nucleada uma trinca inicial, sendo um ensaio mais criterioso e preciso, e pouco estudado, havendo poucos dados de CTOD da liga 18 Ni fabricada por FSL na literatura. Os resultados mostram que o processamento via FSL causa micro-segregações finamente dispersas oriundas do tipo e morfologia de solidificação intrínseca a tecnologia 12 FSL que majoritariamente é celular. Há micro-segregações e flutuações de composição que causam um aumentam o campo intercrítico do aço, antecipando o início da austenitização (menor Ae1) e retardando o final da mesma (maior Ae3), e a transformação se dá de forma heterogênea. Por consequência, isto altera a cinética de nucleação e crescimento da liga como fabricada por FSL em comparação a uma liga solubilizada, acelerando crescimento, mas retardando o final do crescimento para completa austenitização. Ademais, comparando a condição otimizada de reversão de 670 °C/30 min, a qual resultou na formação de 60 % de austenita reversa, com a condição típica de envelhecimento de um maraging 18Ni, 480 °C/h, houve uma perda de 33 % de resistência mecânica, mas um aumento de 43 %de deformação, bem como um aumento de 1600 % na tenacidade à fratura. Ademais, houve um aumento de aproximadamente 400 % na tenacidade a fratura comparando a condição otimizada 670 °C/30 min com a condição como-fabricada. O trabalho mostra que há forte influência na propriedades mecânicas relacionado a reversão da austenita
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2023
- Data da defesa: 14.06.2023
- Status:
- Artigo possui versão em acesso aberto em repositório (Green Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão submetida (Pré-print)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
CONDE, Fabio Faria. Aspectos da transformação austenítica de um aço maraging 18Ni fabricado por manufatura aditiva: mecanismo de reversão e seu impacto nas propriedades mecânicas. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-28082023-150945/. Acesso em: 31 mar. 2026. -
APA
Conde, F. F. (2023). Aspectos da transformação austenítica de um aço maraging 18Ni fabricado por manufatura aditiva: mecanismo de reversão e seu impacto nas propriedades mecânicas (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-28082023-150945/ -
NLM
Conde FF. Aspectos da transformação austenítica de um aço maraging 18Ni fabricado por manufatura aditiva: mecanismo de reversão e seu impacto nas propriedades mecânicas [Internet]. 2023 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-28082023-150945/ -
Vancouver
Conde FF. Aspectos da transformação austenítica de um aço maraging 18Ni fabricado por manufatura aditiva: mecanismo de reversão e seu impacto nas propriedades mecânicas [Internet]. 2023 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-28082023-150945/ - Avaliação microestrutural e Mecânica de peças de aço Maraging 300 fabricadas por manufatura aditiva usando fusão seletiva a laser e submetidas a tratamentos térmicos
- Isolated effects of reverted austenite and precipitates on the mechanical properties of an additive-manufactured 18Ni maraging steel
- The effect of reverted austenite in a selective laser melted Maraging 300 steel
- Effect of textures and microstructures on the occurrence of delamination during and after fracture toughness tests of API X80 steel plates
- Microstructural and residuals stress analysis of friction stir welding of X80 pipeline steel plates using magnetic barkhausen noise
- Microstructure and mechanical characterization and strength assessment a heat-treated selective laser melted TED 300-grade maraging steel
- Austenite reversion kinetics and stability during tempering of an additively manufactured maraging 300 steel
- Effect of thermal cycling and aging stages on the microstructure and bending strength of a selective laser melted 300-grade maraging steel
- Dependence of Wear and Mechanical Behavior of Nitrocarburized/CrN/DLC Layer on Film Thickness
- Corrosion behavior and mechanical properties as a function of reverted austenite in laser powder bed fusion 18Ni maraging steel
Informações sobre a disponibilidade de versões do artigo em acesso aberto coletadas automaticamente via oaDOI API (Unpaywall).
Por se tratar de integração com serviço externo, podem existir diferentes versões do trabalho (como preprints ou postprints), que podem diferir da versão publicada.
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
