Influência do tempo e da temperatura de austêmpera na microestrutura e nas propriedades mecânicas no ferro fundido nodular austemperado (ADI)

Abstract

O ferro fundido nodular austemperado, do inglês Austempered Ductile Iron (ADI), apresenta excelentes propriedades mecânicas como alta resistência à tração, boa ductilidade, alta resistência à fadiga e à fratura e excelente resistência ao desgaste, que o torna um material interessante para um grande número de aplicações de engenharia. As excelentes propriedades do ADI estão relacionadas com a microestrutura do material, denominada ausferrita, e com o ciclo de tratamento térmico de austêmpera, várias propriedades mecânicas podem ser obtidas a partir de uma mesma liga, variando o tempo e a temperatura de austêmpera. Sendo assim, com o intuito de avaliar a influência do tempo e da temperatura de austêmpera no ADI, neste trabalho, analisou­se as modificações microestruturais e as propriedades mecânicas das amostras de ferro fundido nodular, sujeitos ao tratamento térmico de austêmpera com temperatura e tempo de austenitização, de 910°C e 90 minutos para todas as amostras, e em seguida, durante o banho de austêmpera, as amostras foram submetidas a diferentes temperaturas, 300, 320, 340, 360 e 380°C, e em quatro tempos distintos para cada temperatura, 75, 110, 145 e 180 minutos. Para as análises microestruturais, foram utilizadas as técnicas microscópicas óptica e eletrônica de varredura e as propriedades mecânicas foram obtidas por meio de ensaios mecânicos de tração, dureza e impacto. Os resultados deste estudo mostram que existe uma grande relação entre temperatura de austêmpera com a microestrutura e as propriedades mecânicas. O maior valor de austenita retida e impacto foi 25,73% e 130 J, respectivamente, para a amostra austemperada a 380°C e 180 minutos, por outro lado, o maior valor de dureza e limite de resistência à tração foi 458 HB e 1384 MPa, respectivamente, para a amostra austemperada a 300°C e 75 minutos.