Estudo comparativo entre elementos desoxidantes no aço SAE 4140 e suas influências nas propriedades mecânicas

Abstract

O processo de fusão de aço provoca uma solubilização de oxigênio no metal líquido. Durante a solidificação, há uma redução da capacidade do metal de absorver esse elemento, o qual, se não for retirado, provocará defeitos nas peças fundidas. Para a remoção do oxigênio presente do banho, há o processo de desoxidação, que consiste na adição de elementos que possuem alta afinidade com o oxigênio. Os elementos comumente utilizados são: alumínio, silício, manganês, cálcio e zircônio, que reagem e formam óxidos, que por sua vez, por serem menos densos que o aço, flotam para a superfície do banho de metal líquido. Se esses óxidos formados, ou outros compostos, como sulfetos, ficarem localizados na peça fundida, eles são denominados inclusões. O controle do nível de inclusões é fundamental para qualidade e garantia das propriedades mecânicas desejadas do fundido. No presente trabalho foi realizado uma comparação entre propriedades mecânicas, níveis de porosidade e metalografias de diferentes teores e tipos de elementos desoxidantes no aço SAE 4140. Com relação ao nível de porosidade presentes no aço, houve um aumento quando reduzido o teor em massa elemento desoxidante nas amostras que não apresentaram alumínio em sua formulação. Não houve uma correlação entre a variação do teor do desoxidante e as propriedades mecânicas. E independente do teor do elemento desoxidante os valores de microdurezas não são afetados, o que é benéfico para posterior processo de usinagem.