Resumo: Os aços ferramenta com denominação AISI H13 são encontrados em grande aplicação na fabricação de moldes para fundição, ferramentas de extrusão a quente, matrizes de forjamento e todo tipo de matrizes para trabalhos de conformação a quente. Nestes processos de fabricação é de suma importância que os aços possuam propriedades e características como resistência à deformação na temperatura de uso, resistência ao impacto, resistência à erosão, resistência à deformação no tratamento térmico, boa usinabilidade e resistência a trincas a quente (Heat Cracking), a fim de evitar falhas por deformação plástica, pela propagação de trincas e por fadiga térmica. Este trabalho tem como objetivo o estudo de diferentes tratamentos térmicos em ligas AISI H13 utilizadas na fabricação de matrizes de forjamento a quente. A motivação do estudo reside na baixa durabilidade do material de origem nacional em comparação com o de origem estrangeira, quando empregados na fabricação de matrizes de forjamento. Na tentativa de identificar a razão desta diferença de vida útil, estudamos a influência de tratamentos de recozimento, têmpera e duplo revenimento - que são os tratamentos empregados na produção de matrizes de forjamento - sobre a microestrutura e propriedades mecânicas destes materiais. Foram utilizadas amostras de aços de origem nacional e estrangeira. As técnicas de caracterização empregadas na análise das amostras tratadas foram a microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e ensaio de dureza Rockwell C. Foram também realizadas medidas de difração de raios-X a fim de empregar a técnica de Williamson-Hall para estimar microdeformações e tamanho de cristalito dos corpos de prova tratados e a técnica de excitação por impulso, a partir da qual foram analisados o módulo elástico e o módulo de amortecimento destes materiais.
Abstract: The tool steels with AISI H13 name are found in large applications in the manufacture of molds for casting, hot extrusion tools, forging dies and all kinds of dies for hot forming of work. In these manufacturing processes is of paramount importance that the steels have properties and characteristics such as resistance to deformation in the use of temperature, impact resistance, erosion resistance, creep resistance in heat treatment, good machinability and hot cracking resistance (Heat Cracking) in order to avoid failure due to plastic deformation, and the propagation of cracks by thermal fatigue. This work aims the study of different heat treatments on AISI H13 alloys used in the manufacture of hot forging dies. The motivation of this study is the low durability of national origin material compared to the foreign origin, when used in the manufacture of forging dies. In an attempt to identify the reason for this lifetime difference, we studied the influence of annealing treatment, quenching and tempering double - which are the treatments used in the production of forging dies - on the microstructure and mechanical properties of these materials. Samples of domestic and foreign origin steels were used. The characterization techniques used in the analysis of the treated samples were optical microscopy, scanning electron microscopy and hardness testing Rockwell C. were also held diffraction measurements of X-rays in order to employ the Williamson-Hall technique to estimate and microdeformations crystallite size of the treated specimens and the impulse excitation technique, analyzed from which the elastic modulus and damping modulus of these materials. |