Orientador: Célia Marina de Alvarenga Freire

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica

Resumo: O hidrogênio é reconhecido como sendo um elemento residual sempre prejudicial ao aço. Proveniente de reações químicas e eletroquímicas, tais como, corrosão, proteção catódica e reações de processo, é absorvido pelo aço e retido nos defeitos da rede cristalina podendo causar a fragilização do...

Resumo: O hidrogênio é reconhecido como sendo um elemento residual sempre prejudicial ao aço. Proveniente de reações químicas e eletroquímicas, tais como, corrosão, proteção catódica e reações de processo, é absorvido pelo aço e retido nos defeitos da rede cristalina podendo causar a fragilização do aço e a propagação de trincas e fraturas. O presente trabalho visa analisar a influência do hidrogênio na estrutura cristalina e no comportamento magnético do aço AISI 4340 obtido pelas normas AMS 6414K e 6415S, nas condições como recebido, temperado e revenido. Para tanto corpos-de-prova foram retirados da posição transversal dos lingotes, temperados a 845°C e revenidos a três diferentes temperaturas (350°C, 400°C e 500°C). Para a caracterização do material foram feitas micrografias, ensaios de dureza, difração de raios-X, voltametria cíclica e análise de difusão. As propriedades magnéticas foram obtidas utilizando-se um magnetômetro de amostra vibrante (VSM) onde a magnetização de saturação foi obtida e foram analisadas amostras antes da hidrogenação e após hidrogenação. O carregamento de hidrogênio foi feito em solução de H2SO4 a 0,05 M em temperatura ambiente. Os resultados obtidos nos ensaios de voltametria cíclica e difusão foram correlacionados às difrações de raios-x e magnetização de saturação em função da contaminação por hidrogênio e as diferentes condições de tratamento térmico. A comparação das curvas antes e após hidrogenação para as difrações de raios-X mostraram que a hidrogenação provoca uma diminuição das curvas em todas as condições de tratamento térmico para os dois tipos de aço. As curvas de difusão mostraram que os coeficientes de difusão da amostra como recebida é menor que as tratadas com revenimento para o aço AISI 4340 AMS 6415S e maior para o aço AISI6414K. A magnetização de saturação mostrou que os aços AISI 6414K e 6415S antes da hidrogenação apresentaram magnetização de saturação maior que após hidrogenação

Abstract: Hydrogen is recognized as a residual element always harmful to steel. From chemical and electrochemical reactions, such as corrosion, cathodic protection and reaction process, the steel is absorbed and retained in the crystal lattice defects may cause embrittlement of steel and propagation...

Abstract: Hydrogen is recognized as a residual element always harmful to steel. From chemical and electrochemical reactions, such as corrosion, cathodic protection and reaction process, the steel is absorbed and retained in the crystal lattice defects may cause embrittlement of steel and propagation of cracks and fractures. This study aims to analyze the influence of hydrogen in the crystal structure and magnetic behavior of AISI 4340 obtained by the rules AMS 6414K 6415S and the conditions as received, quenched and tempered. For this purpose the test piece bodies were removed from the transverse position of the ingots, quenched to 845 ° C and tempered at three different temperatures (350 ° C, 400 ° C and 500 ° C). For the characterization of the micrographs were taken, hardness tests, X-ray diffraction, cyclic voltammetry analysis and dissemination. The magnetic properties were obtained using a vibrating sample magnetometer (VSM), where the saturation magnetization was obtained and analyzed samples before hydrogenation and after hydrogenation. The hydrogen loading was done in a solution of 0.05M H2SO4 at room temperature. The results obtained in the test and cyclic voltammetry were correlated to diffusion x-ray diffraction and saturation magnetization due to hydrogen contamination and different heat treatment conditions. A comparison of the curves before and after hydrogenation for X-ray diffraction showed that the hydrogenation causes a decrease of the curves in all heat treatment conditions for both types of steel. The curves show that the diffusion coefficient of diffusion of the sample as received is lower than those treated with tempering for the steel AISI 6415S AMS 4340 steel and higher for AISI6414K. The saturation magnetization showed that AISI 6415S 6414K and exhibited before the hydrogenation higher than saturation magnetization after hydrogenation