Estudo da evolução microestrutural e da cinética de recristalização de um aço livre de intersticiais estabilizado ao titânio deformado a frio via prensagem em canais equiangulares pela rota Bᴀ e posteriormente recozido

Abstract

O presente estudo visa caracterizar a evolução da microestrutura e da textura cristalográfica de um aço IF (Interstitial Free) estabilizado ao titânio, deformado pelo processo de prensagem por canais equiangulares (ECAP) pela rota BA e com posterior tratamento térmico de recozimento. O tratamento isotérmico de recozimento se deu a uma temperatura de 600°C nos tempos de 15, 30, 60, 120, 180 e 360 minutos. A avaliação da cinética de recristalização do material foi realizada correlacionando os resultados com os modelos de cinética de recristalização de JMAK e caminho microestrutural. Os corpos de prova utilizados possuíam secções transversais quadradas de 10x10mm e foram deformadas por ECAP via rotas BA em 3 passes consecutivos a temperatura ambiente, proporcionando uma deformação acumulada total de ɛ3 = 3,57. A caracterização microestrutural foi realizada com o auxílio das técnicas de microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV). Para a caracterização da textura cristalográfica foi utilizada a técnica de difração de elétrons retroespalhados (EBSD). Medidas de dureza Vickers foram empregadas para a determinação do comportamento mecânico e da energia armazenada após a deformação e o posterior recozimento. Conclui­se que o processamento ECAP via rota BA elevou a dureza do material em aproximadamente 114%, devido ao fenômeno de encruamento e refino microestrutural, resultante da rotação e fragmentação dos grão durante a deformação de cisalhamento imposta na intersecção dos canais da matriz ECAP. A textura de deformação ao fim do processo apresentou componentes típicas em ECAP pertencentes às fibras <111> e {110} e uma microestrutura com subestruturas refinadas e uma elevada fração de contornos de baixo ângulo, ocorrência proveniente da criação de subestruturas no interior dos grãos devido a fragmentação dos mesmos durante o processo. Nos tempos iniciais de recozimento, 15 e 30 min, a microestrutura sofreu alterações apenas no nível de rearranjo de discordâncias, caracterizando um processo de recuperação e recristalização primária. As mudanças mais significativas se deram após 60 min de recozimento, verificar­se os primeiros vestígios da ocorrência de recristalização chegando a 21% de recristalização da microestrutura. O material chega ao 18 ápice de 95% após 360 min, nestas etapas foram identificados vestígios das componentes de textura pertencentes às fibras <111> e {110}. Os dados quantitativos permitem afirmar que o aço IF estabilizado ao titânio deformado via ECAP e posteriormente recozido sofreu um processo de recristalização por saturação de sítios e os modelos de cinética JMAK e caminho microestrutural se mostraram coerentes na descrição da cinética de recristalização do material, apresentando dados concisos com os observados nas análises de EBSD. Este estudo tem sua importância com base na aplicação dos dados obtidos na indústria de fabricação metalúrgica e em futuras pesquisas referentes a cinética de recristalização de materiais severamente deformados e com estrutura cristalina CCC.