Aco Manganes

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12/03/2014 1 Guido Warmling [email protected] Março 2014 Aço Manganês ou HADFIELD

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Aco Manganes

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  • 12/03/2014

    1

    Guido Warmling

    [email protected]

    Maro 2014

    Ao Mangans ou

    HADFIELD

    mailto:[email protected]

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    LIGA COMPOSIO (%)

    C Mn Cr Mo Outros

    Standard 1,0 1,4 12,0 14,0 --- --- ---

    Cromo 1,0 1,4 12,0 14,0 1,5 2,5 --- ---

    1% Mo 0,8 1,3 12,0 15,0 --- 0,8 1,2 ---

    1% Mo (lean) 1,1 1,4 5,0 7,0 --- 0,8 1,2 ---

    2% Mo 1,0 1,5 12,0 15,0 --- 1,8 2,2 ---

    Elevado Limite de

    Elasticidade

    0,4 0,7 12,0 15,0 --- 1,8 2,2 2,0-4,0 Ni, 0,5-1,0 V

    Usinvel 0,3 0,6 18,0 20,0 --- --- 2,0-4,0 Ni, 0,2-0,4 Bi

    PROPRIEDADES MECNICAS

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    USINABILIDADE:

    - DIFCL DE USINAR DEVIDO AO ENDURECIMENTO

    DURANTE O TRABALHO

    - PODEM SER USINADOS UTILIZANDO:

    FERRAMENTAS DE CARBONETO DURO

    SINTERIZADO

    EQUIPAMENTOS PESADOS E RGIDOS

    BAIXA VELOCIDADE E AVANO DE CORTE

    CORTES PROFUNDOS

    SOLDABILIDADE:

    - REPAROS, RECONSTRUES E OPERAES DE

    MONTAGEM SO ROTINEIRAS;

    - COM CUIDADOS NORMAIS, TODAS AS OPERAES

    DE SOLDAGEM PODEM SER EMPREGADAS.

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    Carbono:

    Deve ser controlado a fim de evitar presena de carbonetos

    precipitados em contorno de gro, aps tratamento trmico.

    A Porcentagem ideal encontra-se na faixa de 1,10 a 1,20%.

    Figura 1 Efeito do teor de carbono sobre a temperatura de TT.

    Fig. 2 Variation of Ms temperature with carbon and manganese contents. Source: Ref 2

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    Figura 3 Efeito do teor de carbono nas propriedades mecnicas do ao Mn.

    Fig. 3 Variation of properties with carbon content for austenitic manganese steel containing 12.2 to

    13.8% Mn. Data are for castings weighing 3.6 to 4.5 kg (8 to 10 lb) and about 25 mm (1 in.) in section

    size that were water quenched from 1040 to 1095 C (1900 to 2000 F). Flow under impact is the total

    reduction in height sustained by a cylindrical specimen 25 mm (1 in.) in both diameter and length after

    absorbing 20 blows of 680J (500 ft lbf) each. Source: Abex Research Center

    Fig. 4 Distribution of tensile strength and ductility values for 97 heats of manganese steel. The

    chemical compositions indicated are average for the specific data points plotted. Test specimens were

    25 mm (1 in.) diam bars, austenitized and quench-annealed from 1010 C (1850 F) or above.

    Source: Ref 3

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    Fig. 5 Variation of properties with manganese

    content for austenitic manganese steel containing

    1.15% C. Data are for castings weighing 3.6 to 4.5

    kg (8 to 10 lb) and about 25 mm (1 in.) in section

    size that were water quenched from 1040 to 1095 C

    (1900 to 2000 F). Flow under impact is the total

    reduction in height sustained by a cylindrical

    specimen 25 mm (1 in.) in both diameter and length

    after absorbing 20 blows of 680 J (500 ft

    lbf) each. Source: Abex Research Center

    ADIO DE ELEMENTOS DE LIGA

    Cromo:

    Melhorar a dureza aps tratamento trmico:

    1,5% Cr = 220 HB,

    2,0% Cr = 280 HB.

    Eleva a resistncia corroso e abraso, alm de elevar

    o limite de escoamento do material.

    Promove fragilizao, em peas espessas, em virtude de

    favorecer presena de rede de carbonetos em contorno

    de gro, requerendo maior temperatura de tratamento

    trmico.

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    Molibdnio:

    Faixa de adio: 0,5 a 2%.

    Eleva o limite de escoamento e a tenacidade do material.

    Evita o aparecimento de trincas em peas no estado

    bruto de fundio.

    Esferoidiza os carbonetos precipitados na matriz.

    Nquel:

    Adio at 4% estabiliza a austenita;

    Evita a precipitao de carbonetos;

    Eleva a ductilidade do material.

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    Fig. 6 Effects of (a) chromium, (b) molybdenum, and (c) nickel contents on the tensile properties

    of cast manganese steel. Steel was cast in 25 mm (1 in.) diam test bars, reheated to 1095 C (2000

    F), and water quenched. Source: Ref 6

    Estado RT (MPa) LE (MPa) A (%) HB

    Fundido 445 354 4 -

    TT 690/995 340/389 30/65 185/210

    Propriedades Mecnicas em Pea Fundida

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    Fuso e Vazamento (Metals Handbook Vol. 1):

    O metal deve ser desoxidado com alumnio;

    A temperatura de vazamento deve ser inferior a 1470C: a) evitar granulao grosseira nas peas fundidas e

    b) minimizar a segregao durante a solidificao.

    Estrutura Bruta de Fundio:

    Austenita + Carbonetos em contorno de gro, conferindo

    elevada fragilidade.

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    Bruto de Fundio

    33HRc

    Aumento: 100x

    Bruto de Fundio

    33HRc

    Aumento: 1000x

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    Bruto de Fundio

    33HRc

    Aumento: 1000x

    Tratamento trmico

    Temperatura de solubilizao: 1010 a 1090C;

    Tempo: 1 hora + 1 hora/Pol;

    Resfriamento: gua agitada (rpido).

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    ESTUDO DE CASO

    Fratura de Mandbula

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    Amostra da

    Mandbula

    Aspecto da fratura

    vista em

    Estereoscopio

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    Fratura

    Intergranular

    Aumento: 100x

    Fratura

    Intergranular

    Aumento: 200x

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    Perlita e

    Carbonetos em

    Contorno de gro.

    Aumento: 500x