arquivo 220-rafael sottili chaves

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA UFSC CURSO DE GRADUAO EM ENGENHARIA DE MATERIAIS

RAFAEL SOTTILI CHAVES

FRAGILIZAO POR HIDROGNIO EM AOS CARBONO

Florianpolis (SC) 2008

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CURSO DE GRADUAO EM ENGENHARIA DE MATERIAIS



Trabalho de Graduao apresentado ao Curso de Engenharia de Materiais da Universidade Federal de Santa Catarina como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Engenheiro de Materiais. Orientador: Prof. Paulo A. P. Wendhausen Co-orientadores: Eng. Ivo Detlev Gnther

Eng. Andr Falco de Arajo Douglas Weber

Florianpolis (SC)

2008



Esse Trabalho de Graduao foi julgado adequado para obteno do ttulo de Engenheiro de Materiais e aprovado em sua forma final pelo Curso de Graduao em Engenharia de Materiais da Universidade Federal de Santa Catarina.

Florianpolis (SC), 17 de dezembro de 2008.

_____________________________________ Prof. Dylton do Vale Pereira Filho, M. sc.

Coordenador

___________________________________ Prof. Paulo A. P. Wendhausen, Dr. Eng.

Orientador

_________________________________________ Eng. Ivo Detlev Gnther, M. Eng. WEG S.A.

Co-orientador

_____________________________________ Eng. Andr Falco de Arajo WEG S.A.

Co-orientador

__________________________________________ Tecnlogo Mecnico Douglas Weber WEG S.A.

Co-orientador

ii

FICHA CATALOGRFICA

Chaves, Rafael Sottili, 1982- Fragilizao por hidrognio em aos carbono / Rafael Sottili Chaves 2008 50f., il. color. 30 cm Orientador: Prof. Paulo Antonio Pereira Wendhausen, Dr. Eng. Co-orientadores: Eng. Ivo Detlev Gnther, M. Eng. WEG S.A.

Eng. Andr Falco de Arajo WEG S.A. Tecnlogo Mecnico Douglas Weber WEG S.A.

Trabalho de concluso de curso: Universidade Federal de Santa Catarina, Curso de Engenharia de

Materiais 2008.

1. Materiais Metlicos 2. Aos Carbono 3. Fragilizao por Hidrognio. I.WENDHAUSEN, P. A. P. II. Universidade Federal de Santa Catarina. Curso de Engenharia de Materiais. III. Fragilizao por hidrognio em aos carbono.

iii

DEDICATRIA

Dedico esse trabalho aos meus pais, Srgio e Elisabete e, ao meu

irmo Fbio.

iv

AGRADECIMENTOS

Gostaria de agradecer em especial WEG pela oportunidade de

estgio, onde tive oportunidade de participar sem restries das

atividades no Departamento de Desenvolvimento de Componentes.

Ao Eng. Ivo Detlev Gnther, pela orientao do meu aprendizado e

pela amizade.

Aos meus amigos e colegas de trabalho Srs. Andr Albuquerque,

Andr Falco, Andr Pegoraro, Adriano Cherobim, Debora Sprung,

Douglas Weber, Deivt Tomaselli, Eduardo de Carli, Evandro Meurer,

Fbio Decker, Fernandes Pasch, Juliano Bernardi, Luiz Maran,

Ricardo Perini, Reinaldo Medeiros, Rubens Pachtmann, Scrates

Conceio, Vinicius Locatelli e Vinicius Rocha pela amizade,

cooperao e auxlio nas atividades durante todo o perodo de estgio.

Assim como todos os colaboradores dos demais setores da Weg que

participaram de alguma maneira nas atividades.

Ao Professor Paulo Antonio Pereira Wendhausen pela orientao

deste trabalho.

Coordenadoria de Estgios e Coordenao do Curso, Janaina

Batista, Paulo Bodnar, e aos Professores Berend Snoeijer, Germano

Riffel e Pedro Novaes, que contriburam de maneira importante para a

formao acadmica e realizao dos estgios.

Aos meus familiares, em especial aos meus pais, Srgio e Elisabete e,

meu irmo Fbio, por estarem presentes nas mais adversas situaes,

apoiando e acreditando na minha capacidade.

s amizades construdas durante os perodos de faculdade e estgios,

que com certeza s levo comigo para sempre.

v

EPIGRAFE

muito melhor arriscar coisas grandiosas, alcanar triunfos e glrias, mesmo expondo-se a

derrota, do que formar fila com os pobres de esprito que nem gozam muito nem sofrem

muito, porque vivem nessa penumbra cinzenta que no conhece vitria nem derrota.

(Theodore Roosevelt)

Voc pode alcanar a imortalidade... basta fazer apenas uma coisa

notvel.

(Autor desconhecido)

vi

RESUMO

A fragilizao por hidrognio associada a componentes com dureza superior a 30

HRC (302 HV1) e produzidos com ao carbono ou ao baixa liga. Isto pode causar

diminuio da ductilidade, trincas ou rupturas nos componentes, mesmo que aplicados sob

tenses bem abaixo das suas respectivas tenses de escoamento. A absoro do hidrognio

livre do banho eletroltico, ou de qualquer fonte, pode provocar a fragilidade do material. A

decapagem cida ou alcalina e limpeza catdica tambm esto entre os tratamentos

superficiais mais comuns responsveis pela hidrogenao. A comprovao experimental da

fragilizao por hidrognio foi baseada em um estudo de caso realizado na empresa WEG

Automao S.A. durante o estgio curricular realizado no Departamento de Desenvolvimento

de Componentes. O problema foi abordado nos itens de fixao dos cabos eltricos

(arruela/parafuso) que compe equipamentos como contatores e disjuntores. O item

usualmente era fabricado em ao SAE 1045 temperado e revenido e, posteriormente revestido

eletroliticamente com estanho. Em virtude do problema apresentado pelos itens temperados,

foi realizado neste estudo, testes com itens austemperados visando substituir os primeiros e

evitar a fragilizao por hidrognio. O processo de desidrogenao previsto em norma

internacional (ASTM B 850) foi testado em ambos os itens, com o objetivo de verificar o

desempenho dos tratamentos trmicos e suas respectivas microestruturas. Com este trabalho

objetiva-se elucidar os mecanismos responsveis pela fragilizao por hidrognio e verificar o

comportamento de componente utilizado pela empresa WEG nos seus produtos, componente

este que apresentou problemas de falha na sua aplicao. Como objetivo especfico, seria a

especificao de material ou processo que elimine o problema apresentado pelo componente.

Os estudos realizados indicaram o uso de ao austemperado para o componente em

anlise.

Palavras chave: Ao carbono, Fragilizao por hidrognio, banho eletroltico,

desidrogenao.

vii

ABSTRACT

The hydrogen embrittlement is attributed to components with hardness above 30 HRC

produced with carbon steel or low alloy steel, which can result in loss of ductility, cracks or

rupture in these components. Such vulnerabilities can appear even when those components are

subject to tensions well below their yield strength. The absorption of free hydrogen present in

the electrolytic bath or any other source can cause the embrittlement of the material. The acid

or alkaline pickling and cathodic cleaning are among the most used superficial treatments that

are sources of hydrogenation. The hydrogen embrittlement experimental analysis was based

on a case-study conducted at WEG Automation S.A. during the internship carried out in the

Product Engineering Department. The approach aimed at the fasteners (nut/bolt) used to hold

the electric wires inside contactors and switches. Such fasteners are usually made with SAE

1045 tempered steel and coated by tin electrolytic plating thereafter. Due to the issues

presented by the tempered items, austempered items were used instead as possible

replacement to tempered items aiming at avoiding of the hydrogen embrittlement. The

dehydrogenation process set by ASTM B 850 norm was applied in both items to verify the

performance of those thermal treatments and the resulting microstructures. Herewith the

elucidation of the mechanisms that lead to the hydrogen embrittlement phenomenon is

targeted. In addition how the aforementioned fasteners used by WEG are affected by the

phenomenon aborded herein, as there have been reports stating component failures in certain

applications. More specifically, this thesis focus on suggesting materials and processes that

can avoid or reduce the incidence and effects of the hydrogen embrittlement phenomenon

observed in the fasteners.

Key words: carbon steel, hydrogen embrittlement, electrolytic bath , dehydrogenation

process.

viii

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ASTM - American Society for Testing and Materials

atm - Atmosfera

eV - eltron-Volt

e- - eltron

g - gramas

HRC - Dureza Rockwell C

HV - Dureza Vickers

MPa - Megapascal

Mm Hg - milmetros de Mercrio (Presso)

N - Newton

pH - indicador cido-base

PPM - Partes por milho

SAE - Society of Automotive Engineers

m - Micrometro

V - Volt

ix

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Stios intersticiais (x) Octaedrais e Tetraedrais nas redes (a) Cbica de Corpo

Centrado, (b) Cbica de Face Centrada e (c) Hexagonal Compacta [1].................................. 11

Figura 2: Relao entre a quantidade de hidrognio difundida e o tempo de falha para

amostras com tamanho de gro de 3m e 17m [3]................................................................ 17

Figura 3: Concentrao de hidrognio aps desidrogenao................................................... 21

Figura 4: Estrutura martensita revenida (Tmpera)................................................................. 23

Figura 5: Estrutura baintica inferior (Austmpera)................................................................. 23

Figura 6: Design da arruela...................................................................................................... 24

Figura 7: Ensaio de compresso da arruela.............................................................................. 25

Figura 8: Amostra fraturada em ensaio de torque.................................................................... 26

Figura 9: Ensaio de torque, compresso uniaxial e ensaio de dureza (T = Tmpera, R =

Revenido, A = Austmpera, E = Estanhagem e D = Desidrogenao).....................................27

x

LISTA DE QUADROS

Quadro 1: Raio atmico para tomos de impurezas intersticiais..............................................11

Quadro 2: Parmetros de Snoek de Fe-C Policristalino............................................................15

Quadro 3: Procedimento de tratamento trmico de tmpera + revenido e austmpera............19

Quadro 4: Propriedades mecnicas aps tratamentos trmicos................................................19

xi

SUMRIO

RESUMO..................................................................................................................................vii

ABSTRACT............................................................................................................................viii

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS................................................................................ix

LISTA DE FIGURAS.................................................................................................................x

LISTA DE QUADROS..............................................................................................................xi

1.INTRODUO.......................................................................................................................1

2. OBJETIVOS...........................................................................................................................3

2.1. OBJETIVO GERAL.....................................................................................................3

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS........................................................................................3

3. FUNDAMENTAO TERICA..........................................................................................4

3.1. PROCESSO DE ELETRODEPOSIO.....................................................................4

3.2. FRAGILIZAO POR HIDROGNIO......................................................................5

3.2.1. TEORIAS RECENTES SOBRE FRAGILIZAO POR HIDROGNIO.........7

3.2.1.1.TEORIA DE FRAGILIZAO POR FORMAO DE HIDRETOS..............7

3.2.1.2.TEORIA DA PRESSO.....................................................................................7

3.2.1.3. TEORIA DA ADSORO OU ENERGIA SUPERFICIAL............................8

3.2.1.4. TEORIA DA DECOESO................................................................................8

3.2.1.5. TEORIAS BASEADAS EM INTERAES HIDRGENIO/

DISCORDNCIAS........................................................................................................8

3.2.1.6. TEORIAS CONSIDERANDO ALTERAES NAS LIGAES ENTRE

TOMOS......................................................................................................................10

3.3. INTESTCIOS............................................................................................................10

3.3.1. DISTORO DA REDE....................................................................................12

3.3.2. EFEITO ELETRNICO DO GS DISSOLVIDO NO METAL.......................12

3.3.3. ATRITO INTERNO NO ESTUDO DOS GASES NOS METAIS.....................12

3.4. MODELOS DE MECANISMOS DE FRATURA.....................................................13

3.4.1. EFEITOS QUMICOS........................................................................................13

3.4.2. DEFEITOS LINEARES OU DISCORDNCIAS..........................................14

3.4.3. RELAXAO DE DEFEITOS PUNTIFORMES (PICOS DE SNOEK)..........14

3.4.4. ADSORO DE HIDROGNIO PELO FERRO..............................................15

3.5. EVITANDO A FRAGILIZAO PELO HIDROGNIO........................................16

3.5.1. REFINO DE GRO............................................................................................16

3.5.2. TRATAMENTO TRMICO DE AUSTMPERA............................................17

3.5.2.1. PROCEDIMENTO...........................................................................................17

3.5.2.2. DEFINIO DE BAINITA.............................................................................18

3.5.2.3. PROPRIEDADES DAS PEAS AUSTEMPERADAS..................................19

3.5.3. DESIDROGENAO........................................................................................20

4. ESTUDO DE CASO DAS ARRUELAS..............................................................................22

4.1. MATERIAIS E MTODOS.......................................................................................22

4.1.1. OBTENO DO COMPONENTE....................................................................22

4.1.2. APLICAO......................................................................................................24

4.1.3. PROPRIEDADES MECNICAS.......................................................................25

4.1.4. PROCEDIMENTOS...........................................................................................25

4.2. RESULTADOS...........................................................................................................26

4.3. DISCUSSES.............................................................................................................28

5. CONCLUSES....................................................................................................................33

6. REFERNCIAS....................................................................................................................34

1

1. INTRODUO

A fragilizao por hidrognio associada a componentes com dureza superior a 30

HRC (302 HV1) e produzidos com ao carbono ou ao baixa liga. Normalmente acarretam

diminuio da ductilidade, trincas ou rupturas nos componentes, mesmo que aplicados sob

tenses bem abaixo das suas respectivas tenses de escoamento.

O hidrognio difunde-se em materiais metlicos dissolvendo-se no estado atmico.

Isto facilitado devido ao fato deste elemento qumico apresentar dimetro atmico muito

pequeno e de fcil mobilidade no estado slido. Durante a difuso, os tomos de hidrognio

tendem a se concentrar em diversos tipos de imperfeies cristalinas (discordncias,

vacncias, etc.), assim como, em imperfeies na microestrutura (contornos de gros,

interfaces de incluses e de precipitados puros, etc.) e ainda em outras imperfeies que sero

criadas pelo prprio hidrognio absorvido.

No decorrer da absoro, difuso e concentrao do hidrognio atmico H+, o retculo

cristalino e outros defeitos sero expandidos. Em determinadas condies, tomos de

hidrognio se combinam nas imperfeies passando para a forma molecular H2, com

conseqente aumento de volume, provocando fissuras e trincas. Em conseqncia dessa

dilatao, o ao e outros metais adquirem propriedade de um material que est sujeito a um

intenso estado triaxial de tenses. Uma ao em cadeia originada, onde o hidrognio

atmico se difunde nos contornos dos gros e migra para os pontos de maiores concentraes

de tenses quando o componente carregado. A presso aumenta at que a resistncia do

metal base seja excedida e em pouco tempo ocorrem rupturas na superfcie. O hidrognio

difunde-se rapidamente nas novas rupturas. Este ciclo de presso ruptura difuso

continua at o componente romper-se totalmente, o que geralmente ocorre horas aps a

primeira tenso aplicada.

A absoro do hidrognio livre do banho eletroltico, ou de qualquer fonte, pode

provocar a fragilidade do material. A decapagem cida ou alcalina e limpeza catdica tambm

esto entre os tratamentos superficiais mais comuns responsveis pela hidrogenao.

A comprovao experimental da fragilizao por hidrognio foi baseada em um estudo

de caso realizado na empresa WEG Automao S.A. durante o estgio curricular realizado no

Departamento de Desenvolvimento de Componentes. O problema foi abordado nos itens de

fixao dos cabos eltricos (arruela/parafuso) que compe equipamentos como contatores e

disjuntores. A falha ocorrera na arruela, portanto, o estudo ser baseado na mesma. O item

usualmente era fabricado em ao SAE 1045 temperado e revenido e, posteriormente revestido

2

eletroliticamente com estanho. Em virtude do problema apresentado pelos itens temperados,

foram realizados neste estudo, testes com itens austemperados visando substituir os primeiros

e evitar a fragilizao por hidrognio. O processo de desidrogenao previsto em norma

internacional (ASTM B 850) foi testado em ambos os itens, com o objetivo de verificar o

desempenho dos tratamentos trmicos e suas respectivas microestruturas.

3

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL

Realizar um estudo comparativo entre as performances desenvolvidas pelos

aos temperados e austemperados frente contaminao por hidrognio oriunda do

processo de eletrodeposio de estanho;

Desenvolver um estudo de forma objetiva, visando obter resultados e propor

solues viveis e imediatas.

2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

Comparar o desempenho dos fixadores (conjunto parafuso/arruela prensada)

fabricados a partir de ao temperado e austemperado, seguidos por processo

eletroltico de estanhagem;

Ser avaliada tambm a reversibilidade da resistncia mecnica do ao quando

submetido desidrogenao aps o processo de estanhagem;

Atravs dos resultados comparativos, justificar a especificao de componentes

austemperados no lugar dos temperados que vm apresentando problemas de falha por

fratura da arruela.

4

3. FUNDAMENTAO TERICA

3.1 PROCESSO DE ELETRODEPOSIO

A razo em peso de metal depositado no substrato resultado da corrente aplicada

sendo a eficincia deste processo denominada eficincia catdica. Uma eficincia catdica

de 96% significa que 4% de corrente eltrica utilizada na reduo de hidrognio da soluo,

ou mesmo na reduo de outro elemento. Nesta fase de deposio, podem surgir defeitos

indesejveis como trincas, poros e outras descontinuidades.

Os depsitos apresentam caractersticas especficas como brilho, dureza, ductilidade,

tenses residuais, resistncia corroso, aderncia, resistncia fadiga e resistncia ao atrito.

Na fase de deposio, os tomos depositam-se de forma descontinua e com mais

facilidade em determinadas regies do ctodo. Estes tomos difundem-se na rede ou outras

regies de vazios ou defeitos.

O crescimento da deposio cruza a face do cristal, ocorrem os crescimentos

monoatmicos seguidos de crescimento nos contornos de gros e, conjuntamente, algumas

impurezas tambm se estabelecem dentro da camada depositada. Estas impurezas, incluindo

xidos, hidrxidos, gua, enxofre, carbono, hidrognio e impurezas metlicas, introduzem

tenses internas podendo afetar as propriedades mecnicas do deposito e do substrato [1].

Trs tipos de mecanismo de transporte de ons metlicos ocorrem durante a deposio.

Quando um potencial eltrico acionado, os ctions movem-se para o plo carregado

negativamente, ou seja, para o ctodo. No entanto, esta migrao no fornece mais que uma

frao t do metal. Uma frao remanescente (1 t) fornecida por outros dois mecanismos de

transporte: conveco e difuso. Os mecanismos de transporte raramente excedem a 0,5. Em

presena de um aumento na concentrao de sais, cidos ou bases inertes, algumas vezes

chamados de eletrlitos de suporte ou sais condutores, o nmero de mecanismos de deposio

de ctions aproxima-se de zero.

Se o metal se apresenta na forma de nion, a migrao inica parte do ctodo (t

apresentar sinal negativo). Ento, as transferncias por conveco e difuso conduzem para o

ctodo uma quantidade suficiente de metal contendo nions e tambm compensam as perdas

da regio catdica pela migrao inica. Conveco uma forma de transporte de massa

caracterizada pelo movimento de quantidade substancial de soluo para o eletrodo. Prximo

ao ctodo, a soluo menos densa e os ons metlicos so depositados. Difuso refere-se ao

5

movimento de ons ou molculas neutras diretamente da soluo em resposta ao gradiente de

concentrao.

Supondo-se que o hidrognio gasoso durante a eletrodeposio corresponda a uma

presso parcial no maior que 10-7 atm, ento o potencial de reversibilidade de + 21 V

quando o acido est em atividade molar (pH = 0). Muitos cidos so operados com pH

prximos a 5, onde o potencial de hidrognio de 0,085 V. Em banhos alcalinos, com pH

em torno de 10, o potencial de 0,38 V. Como estes potenciais so considerados mais

positivos que o potencial de reduo dos metais mais comuns nestas solues, no possvel

a deposio de metais para banhos aquosos (o hidrognio possui atividade e no o metal),

onde no h ativao, mas sim evoluo de hidrognio [1].

A evoluo do hidrognio depende severamente das condies e natureza da superfcie

do ctodo. A presena de impurezas impregnadas na superfcie do ctodo tambm induz

evoluo de hidrognio.

Em banhos contendo cianeto, o potencial com que o hidrognio desenvolvido

menor do que em deposio de metais e, conseqentemente, a eficincia de corrente poder

ser menor.

Em depsitos impermeveis ao hidrognio existe uma preocupao adicional devido a

evoluo de hidrognio e difuso para o substrato [1].

3.2 FRAGILIZAO POR HIDROGNIO

A fragilizao por hidrognio pode causar danos em mais de 80% dos materiais de alta

resistncia quando catodicamente atacados pelo hidrognio [1].

Os aos de alta resistncia, geralmente entre 1790 a 2068 MPa, so muito susceptveis

fragilizao pelo hidrognio. Todavia, aos acima de 1103 MPa, incluindo aos inoxidveis

e outros metais como titnio, berlio e cobre, tambm sofrem com este efeito.

A principal fonte de hidrognio em banhos a prpria gua, principalmente quando se

est trabalhando com processos de eletrodeposio, limpeza catdica, lquidos abrasivos,

limpeza acida etc.

Outra fonte de hidrognio vem do processo de corroso que apresentado atravs da

seguinte semi-reao:

Fe + H2O = FeO + 2H+ + 2e-

6

Durante esta reao, o hidrognio tambm pode ser absorvido [1].

Os ons H+ so formados durante a reao de deposio eletroltica sobre o ao. Esse

tipo de hidrognio o responsvel pela fragilizao uma vez que o hidrognio molecular no

consegue difundir-se devido ao seu dimetro e estrutura cristalina do ao naquela condio.

Uma vez o hidrognio inico (H+) difundido no metal e, se no eliminado a tempo, em poucas

horas formaro hidrognio molecular (H2) entre os vazios ou defeitos do metal base, dobrando

seu tamanho de forma a provocar rompimento da estrutura cristalina, com conseqente

propagao da trinca at prejuzo total nesta estrutura.

Clculos baseados na presso requerida para propagao de micro-trincas em uma liga

de Fe-Si 3% indicaram valores da ordem de 1013 MPa (104 atm) para a formao de micro-

trincas de tamanho 10 m que corresponde a valores do tamanho de gro do ao. Isto

representa uma quantidade de hidrognio da ordem de 1 ppm [1].

Estudos indicam valores de 10-4 a 10-1 cm/s para a velocidade de propagao de

trincas em aos de alta resistncia [1].

A difuso do hidrognio influenciada pelos seguintes fatores [1]:

Temperatura;

Gradiente de concentrao do hidrognio;

Gradiente da forca aplicada ao material;

Espessura ou sentido dos gros do material;

Composio e estrutura do material;

Tipo de tenso aplicada, e

Incluses no metlicas.

Pesquisas sugerem que os ons de hidrognio se movimentam para locais induzidos

por gradientes de tenso. Como no material existe tenso triaxial, ela diminui o potencial de

solubilidade qumica do hidrognio no material como conseqente concentrao nesta regio,

e onde, se formaro os maiores picos de hidrognio.

Teoria e prtica tm demonstrado que metais com estruturas cbicas de corpo centrado

e hexagonais so os mais vulnerveis fragilizao por hidrognio enquanto que os metais

com estrutura cbica de face centrada (aos da srie 300, por exemplo) so geralmente menos

vulnerveis fragilizao por hidrognio [1].

7

As quantidades de hidrognio requeridas para fragilizao de aos diminuem medida

que aumenta a resistncia do material e ainda o hidrognio ataca justamente as regies de

maior concentrao de tenso. Atualmente, aceito que o hidrognio se difunde na rede

cristalina do ao sob a forma protnica, localizando-se nos stios tetradricos da ferrita e nos

stios octadricos da austenita.

A principal razo para esta hiptese baseia-se nas energias de ionizao do ferro e do

hidrognio e no fato de que o ferro, como metal de transio, possui uma estrutura eletrnica

com a camada 3d incompleta, capaz de absorver o eltron 1s do hidrognio, levando-o ao

estado protnico.

3.2.1 TEORIAS RECENTES SOBRE FRAGILIZAO POR HIDROGNIO

3.2.1.1 TEORIA DE FRAGILIZAO POR FORMAO DE HIDRETOS

Alguns elementos contidos em ligas de aos como berlio, boro, clcio, cromo,

cobalto, cobre, estanho, magnsio, nquel, nibio, silcio, sdio, titnio e zircnio, entre

outros, formam hidretos. Porm, esta teoria apesar de defendida a mais de 100 anos (1875

Johnson [1, 8]), no comprova que estes materiais quando combinados em ligas de ferro

possam formar hidretos com conseqente fragilizao destes materiais.

3.2.1.2 TEORIA DA PRESSO

Esta teoria baseia-se na presso interna exercida pelo hidrognio quando aprisionado

no interior da estrutura cristalina. Eles estariam concentrados prximos s discordncias. Toda

vez que discordncias carregadas de hidrognio se movessem durante o deslizamento plstico,

descarregariam parte do hidrognio em cavidades criadas pela deformao plstica. Estes

tomos de hidrognio acumulariam, combinando-se para formar hidrognio gasoso, criando

ento tenses internas necessrias para provocar a fragilizao por hidrognio.

A teoria envolvendo presso interna no se aplica a uma trinca aberta na superfcie de

um material, alm de no evidenciar claramente que a presso de gs estimada parece no ser

suficiente para iniciar e auxiliar a propagao de uma fissura, principalmente nos aos de alta

resistncia mecnica [1, 8].

8

3.2.1.3 TEORIA DA ADSORO OU ENERGIA SUPERFICIAL

Esta teoria desenvolvida para fratura retardada sob carregamento esttico que ocorre

no vidro devido adsoro de gs nas superfcies de uma trinca, porm, faltam explicaes j

que esta teoria parte do principio de que as trincas so pr-existentes no sistema cristalino [1,

8].

3.2.1.4 TEORIA DA DECOESO

Esta teoria uma das mais recentes desenvolvidas at o presente momento. Neste

estudo, as discusses abordam aspectos da interao do hidrognio com a rede cristalina, isto

, o agente fragilizante passou a ser o tomo de hidrognio e no mais o gs, como at ento.

Prope-se que os eltrons dos tomos de hidrognio seriam cedidos aos tomos da rede,

passando a ocupar a camada 3d incompleta do ferro. Com o aumento eletrnico na

concentrao nestas bandas, ter-se-ia um acrscimo nas foras de repulso entre os tomos de

ferro, tornando-os mais distantes uns dos outros, tendo como conseqncia uma diminuio

nas foras interatmicas de coeso. Como o hidrognio ficaria agrupado preferencialmente na

ponta de uma trinca, onde o efeito de entalhe concentraria mais tenso, o material teria uma

resistncia fratura diminuda neste local. Em conseqncia, seria formado um novo

agrupamento de hidrognio, o que demandaria algum tempo, justificando ento o carter

intermitente e retardado da fratura assistida por hidrognio.

A propagao de trinca induzida por hidrognio um fenmeno intrinsecamente

contnuo, no intermitente, e que qualquer carter descontnuo do avano da trinca deve-se

heterogeneidade pr-existente no ao [1, 8].

3.2.1.5 TEORIAS BASEADAS EM INTERAES HIDROGNIO / DISCORDNCIAS

A literatura consultada apresenta uma sugesto proposta por pesquisadores onde os

efeitos prejudiciais do hidrognio nas propriedades em trao dos metais so causados pela

associao e movimentao do hidrognio com as discordncias. Nestes estudos, as interaes

hidrognio/discordncias modificam os processos de deformao plstica pela estabilizao

de microtrincas, da alterao da taxa de encruamento e pelo endurecimento por soluo

solida. A fragilizao dependeria ainda das propriedades e estrutura de defeitos da liga no

9

hidrogenada, assim como das variaes induzidas pelo hidrognio nos processos de

deformao.

Beachem, criador do termo Fratura assistida pelo hidrognio discorda que o

hidrognio possa fragilizar o material pelo aprisionamento de discordncias e sugere um

modelo onde o hidrognio se difunde atravs da rede cristalina at a ponta de uma trinca,

auxiliando qualquer processo de deformao que a matriz possa permitir. Assim, o hidrognio

no impede a movimentao de discordncias, mas simplesmente permite ou fora os

processos normais de fratura a se tornarem operativos com deformaes macroscpicas muito

menores que o esperado. Porm, como seria isto, Beachem no explica. Um experimento,

realizado por Birnbaum em um filme fino de nquel onde microscopicamente este filme foi

filmado, mostra que as discordncias se movimentam rapidamente a partir do momento que a

amostra passa por hidrogenao. Porm, este estudo no se deve refletir em materiais de

maior espessura [1, 8].

Em estudo semelhante, porm, agora no ferro eletroltico deformado a frio, tambm se

afirma que o hidrognio o causador de maior mobilidade das discordncias quando tratado

em atmosfera de hidrognio do que sob vcuo [1].

Ainda nesta teoria, um novo postulado apresentado em 1977 e discutido at hoje,

prope a seguinte situao:

1. Formao de um agregado de tomos de hidrognio provocado por tenses

trativas em regies de imperfeies;

2. Repulso dos eltrons de conduo dos tomos da rede para locais mais

afastados do agregado, isto devido expanso da rede cristalina causada pela

presena do agregado, provocando uma reduo da fora de ligao dos tomos de

ferro mais prximos;

3. Gerao de discordncias para acomodar as tenses reinantes gerando tambm

vazios;

4. Surgimento de hidrognio gasoso nos vazios;

5. Iniciao de uma trinca em funo da presso do gs somado ao

enfraquecimento das ligaes atmicas entre os tomos da rede; e

6. Continuidade da trinca pelo aporte adicional de hidrognio por difuso.

10

Esta ltima teoria apresenta um conjunto de mecanismos que, de alguma forma,

engloba teorias anteriores j mencionadas, mas que explica de forma bastante simples uma

boa possibilidade para a nucleao de uma trinca em funo da ao do hidrognio [1].

3.2.1.6 TEORIAS CONSIDERANDO ALTERAES NAS LIGAES ENTRE TOMOS

As teorias mais recentes sobre a fragilizao por hidrognio foram apresentadas na

dcada de 80 e adentraram a rea submicroscpica da cincia para tentar explicar este

mecanismo [1].

Apesar da fragilizao por hidrognio envolvendo ligaes qumicas j ter sido

debatida anteriormente, mais recentemente buscou-se explicao na formao de molculas a

partir da unio entre o metal e suas impurezas. Da, no somente o hidrognio seria

fragilizante, mas uma gama de outros elementos como enxofre, fsforo, antimnio e boro.

Para isto considera-se que ocorre transferncia de carga do tomo do metal para o

tomo da impureza, resultando ento numa ligao covalente com conseqente

enfraquecimento das ligaes metlicas vizinhas. Diante desta possibilidade, as ligaes

metlicas vizinhas, e agora mais fracas, acabam por romper-se ao longo da rede metal/metal.

Para fragilizao do contorno de gro considera-se que a trajetria da fratura paralela ao

conjunto de molculas metal/impureza ao longo do contorno.

Conforme a literatura [1], estudos da quimissoro do hidrognio no ferro indicam

uma interao Fe (4s) H (1s). Como o hidrognio se dissolve na rede cristalina sob a forma

de prton, segregando-se principalmente em descontinuidades, ele pode eventualmente formar

uma ligao covalente com o tomo da rede na regio metal/impureza. Isto facilita uma

fratura por enfraquecimento das ligaes vizinhas. Estas teorias so questionadas por no

considerarem a possibilidade de formao de ligaes entre os tomos de impurezas.

3.3 INTERSTCIOS.

Gases como o hidrognio, de raio atmico pequeno, dissolvem-se na rede hospedeira

do metal ocupando seus stios intersticiais. Metais que tm as redes cristalinas cbica de face

centrada, hexagonal compacta e cbica de corpo centrado apresentam dois tipos de stios

intersticiais que so: Octaedrais (6 tomos do solvente nos vrtices de um octaedro) e

Tetraedrais (4 tomos do solvente nos vrtices de um tetraedro). Nas redes CFC e HC estes

11

stios so centros de poliedros regulares enquanto que, na rede CCC eles so poliedros

irregulares.

Esta irregularidade dos lugares intersticiais da rede CCC origina efeitos tpicos quando

ocupados, como por exemplo, o atrito interno e o efeito Snoek [1].

Os tomos de impurezas intersticiais presentes em metais de transio causam

alteraes significativas no comportamento anelstico, devido as suas reorientaes sob a

ao de uma tenso externa aplicada e que se manifestam sob a forma de picos nos espectros

de atrito interno como funo do inverso da temperatura, conhecidos como Picos de Snoek

[2].

Pode-se calcular qual o raio atmico de um tomo a ser alojado num lugar intersticial

sem que este distora a rede localmente. Sendo r o raio do tomo intersticial e R o raio do

tomo de metal, tem-se a relao demonstrada no Quadro 1:

Quadro 1: Raio atmico para tomos de impurezas intersticiais

Stio Octaedral Stio Tetraedral Estrutura r Estrutura r CFC e HC 0.414R CFC e HC 0.225R

CCC 0.115R CCC 0.219R

Figura 1: Stios intersticiais (x) Octaedrais e Tetraedrais nas redes (a) Cbica de Corpo Centrado,

(b) Cbica de Face Centrada e (c) Hexagonal Compacta [1].

12

As relaes apresentadas mostram apenas os tamanhos relativos dos stios intersticiais,

no oferecendo indicaes para uma deciso sobre sua ocupao. Tal fato deve-se a estas

relaes no servirem para a presena de oxignio em metais como nibio e tlio ou mesmo

nitrognio e carbono em vandio.

3.3.1 DISTORO DA REDE

O hidrognio sendo o menor dos tomos intersticiais causa dilatao da rede cristalina

tendo a comprovao mostrada atravs de nutrons e raios-x [1].

3.3.2 EFEITO ELETRNICO DO GS DISSOLVIDO NO METAL

Outro efeito evidente a interao eletrnica do gs com os tomos do metal. Isto

provoca variao nas propriedades eltricas e magnticas da soluo slida metal/gs. A

literatura cita uma discusso onde se sugere a transferncia de eltrons do no-metal para o

metal, como no caso da banda d dos metais de transio, sendo esta teoria protnica para o

caso da dissoluo do hidrognio e da formao de hidretos. Porm, tambm discutida uma

teoria aninica, que considera uma transferncia de eltrons do metal para o no-metal. Estas

perturbaes apresentam como conseqncias a alterao do potencial da rede e a alterao da

estrutura das bandas eletrnicas do metal [1].

3.3.3 ATRITO INTERNO NO ESTUDO DOS GASES NOS METAIS

A transformao de energia mecnica de vibrao de um corpo slido em calor

denominada atrito interno.

Este processo manifesta-se por meio do amortecimento de vibraes, ou seja, reduo

da amplitude de vibrao com o tempo. Este mecanismo est associado a fenmenos

anelsticos, acrescentando deformao elstica uma parcela dependente do tempo. Nessas

irreversibilidades, ocorrem rearranjos trmicos, magnticos, eltricos ou atmicos. Para o

estudo dos gases em metais, parece ser de grande interesse em funo do rearranjo dos tomos

dissolvidos intersticialmente quando da aplicao de tenses externas [1].

13

3.4 MODELOS DE MECANISMOS DE FRATURA.

3.4.1 EFEITOS QUMICOS

A literatura trata de forma muito interessante, e ao mesmo tempo complexa, a questo

do efeito qumico sobre a fragilizao do metal provocada por gases dissolvidos e instalados

em contornos de gros. sugerido que, guiado pela Fsica de Superfcies e pela convico de

que qualquer discusso sobre a atomstica das fraturas deve-se enfocar o que realmente ser

rompido, isto , ligao qumica, pode existir um modelo que explique que a segregao de

impurezas poderia resultar em uma reduo da intensidade das ligaes qumicas ao longo dos

contornos de gros. Se um caminho de fratura segue a interface do contorno de gro, sua

causa uma modificao das ligaes nesta rea. Por intermdio dos diversos perodos

eletrnicos que envolvem os elementos qumicos, e ainda informaes quanto a elementos

tidos como fragilizantes convencionais como pertencentes ao terceiro, quarto e quinto

perodos dos grupos IV a VI da Tabela Peridica, e utilizando clculos qunticos, sugere-se

ainda uma reduo de intensidade de ligaes ao longo do contorno de gro. Isto poderia

causar uma transferncia de carga para a impureza em determinados metais e suas respectivas

impurezas. De forma complexa, estas transferncias de cargas podem reduzir a intensidade da

ligao na vizinhana imediata da camada de impurezas, devendo a fratura ocorrer

preferencialmente ao longo do contorno de gro, no rompendo, no entanto, a ligao

metal/impureza da camada segregada, mas as ligaes metal/metal enfraquecidas adjacentes a

esta camada. Devido a irregularidades, o caminho da fratura no seguir apenas um lado do

contorno de gro, mas dever atravessar a camada de impurezas e continuar do outro lado [1].

Este modelo pode ser aplicado fragilizao dos metais pelo hidrognio. Este

elemento, devido ao seu pequeno dimetro, apresenta facilidade em se acumular ao longo dos

defeitos de um contorno de gro. Supondo-se, ento, uma ligao qumica do tipo covalente

entre os tomos de hidrognio e os da rede metlica, nas regies de defeitos, ou seja, ligao

localizada, possvel que o resultado deste processo seja determinado enfraquecimento das

ligaes metal/metal o que, em ltima anlise, significa a fragilizao do material.

14

3.4.2 DEFEITOS LINEARES (DISCORDNCIAS)

As discordncias so defeitos lineares presentes em materiais cristalinos. Seu

deslocamento a causa essencial da deformao plstica.

Existem dois vetores associados discordncia: o vetor de Burgers, , cujo quadrado uma medida da sua energia, por unidade de comprimento e o vetor , tangente a sua linha.

A discordncia dita em cunha se for perpendicular a , e se for paralelo a ela ser em hlice. Existe ainda a discordncia mista onde as situaes so diferentes das duas

citadas. O plano de escorregamento aquele que contm os dois vetores.

Uma das propriedades fundamentais das discordncias a de criar no cristal um

campo de tenses elsticas internas. As discordncias assim como impurezas associadas

podem resultar em defeitos elsticos, eltricos ou qumicos [1].

3.4.3 RELAXAO DE DEFEITOS PUNTIFORMES (PICO DE SNOEK)

Estando o gs em posio intersticial octadrica num metal CCC, distinguem-se ento

trs tipos de posies, dependendo do eixo do dipolo estar na direo [100], [010] ou [001].

At certa concentrao do gs, estes tomos distribuem-se de maneira a igualar as populaes

nos trs tipos de posies. Aplicando-se uma tenso como a de trao na direo [001], as

posies do tipo [001] so favorecidas, pois a introduo de um tomo deforma a rede na

direo da tenso. Os tomos intersticiais tendem a deixar as posies [100] ou [010] para

saltar para as posies [001] vizinhas. Diante desta nova situao, eles provocam uma

deformao suplementar segundo este eixo, que se superpe deformao elstica produzida

pela tenso aplicada. Esta deformao suplementar desenvolve-se no decorrer do tempo e no

instantaneamente, com um tempo de relaxao caracterstico determinado pela freqncia de

salto dos tomos do gs.

Sendo aplicada uma tenso ao slido, ao invs de trao ou compresso, a

deformao no est em fase com a tenso devido a existncia do tempo de relaxao , isto

, devido a redistribuio dos tomos intersticiais. O ngulo de defasagem est relacionado

, e, com efeito, as freqncias baixas e esto em fase: os tomos intersticiais tero tempo

de se redistribuir antes que a tenso mude de sinal. A defasagem mxima para uma

freqncia intermediaria f = , determinada por t = 1. Variando a temperatura, obtm-se um mximo j que o tempo de relaxao ter variado.

15

Este mximo de amortecimento denomina-se pico de atrito interno. O pico mais

conhecido o pico de Snoek devido a redistribuio dos tomos de oxignio, nitrognio e

carbono em metais de estrutura CCC.

O pico de Snoek permite um estudo cintico de precipitao ou de soluo dos tomos

intersticiais relacionando matematicamente o coeficiente de difuso em funo do atrito

interno em temperatura ambiente e altas temperaturas. Estas relaes matemticas geram

resultados bastante precisos quanto energia de ativao do processo que corresponde

energia de migrao do interstcio.

Os dados do Quadro 2 referem-se a parmetros de relaxao de Snoek da amostra

policristalina de Fe-C [1].

Quadro 2: Parmetros de Snoek de Fe-C Policristalino

Temperatura para f = 1 ciclo/s 35C (308 K) G (solvente) 75 GPa G 0,43 %

3.4.4 ADSORO DE HIDROGNIO PELO FERRO

A superfcie de uma pea metlica em um meio gasoso constitui uma superfcie de

separao entre dois meios. Ao fenmeno de variao de concentrao do gs na superfcie do

metal denomina-se adsoro. A explicao qualitativa deste fenmeno deve-se ao fato da

superfcie do corpo solido ser estabelecida por forcas (Van der Waals) que produzem uma

atrao entre as molculas da superfcie e do gs. Quando a atrao no constitui uma

modificao na estrutura molecular do gs fixado na superfcie do metal, denomina-se de

adsoro fsica [1].

Ao contrrio, se as molculas do gs so modificadas por algum tipo de interao

entre o metal e o gs, chama-se este fenmeno de adsoro qumica.

A adsoro fsica do gs perfeitamente reversvel principalmente quando se aumenta

a temperatura do metal. Com o aumento de presso e mantendo-se a temperatura constante,

observa-se um aumento na adsoro do hidrognio no interior do metal.

Testes realizados por Emmett e Harckness [1] apresentam resultados onde a adsoro

de hidrognio pelo ferro aumenta sensivelmente de 1,0cm3/100g para 6,0cm3/100g (-195 C)

quando a presso do sistema varia de 50 a 500 mmHg. Ao contrrio, a adsoro varia de 8,0

cm3/100g, caindo para 4,0 cm3/100g, quando a temperatura do metal passa de 100C para 450

C.

16

3.5 EVITANDO A FRAGILIZAO PELO HIDROGNIO

3.5.1 REFINO DE GRO

Em muitos casos, a fratura prematura induzida por hidrognio em aos martensticos

ocorre ao longo dos contornos de gro. Portanto, a resistncia a fragilizao por hidrognio

pode ser melhorada pelo controle do tamanho de gro, a estrutura dos contornos de gro de

carbonetos, impurezas segregadas e a textura do material de modo geral.

A diminuio da susceptibilidade fragilidade por hidrognio pode ser promovida

atravs do refino de gro da cementita e desenvolvimento de textura atravs de tratamentos

mecnicos a quente (ausforming) [3].

Refino de gro um mtodo especialmente importante no apenas para aumentar a

resistncia de aos, mas tambm para melhorar a tenacidade fratura devido a supresso da

fratura intergranular pelo efeito do refino de gro.

A Figura 02 mostra a relao entre a quantidade de hidrognio difundido e o tempo de

falha para amostras com diferentes tamanhos de gro. Em ambas as amostras o tempo de falha

aumenta com o decrscimo da quantidade de hidrognio difundido. A quantidade crtica de

hidrognio difundido, abaixo do qual a fratura nunca ocorre foi 0,11 ppm para amostra com

gros de 17m de dimetro. De maneira diferente, a concentrao crtica de hidrognio para a

amostra com gros refinados (3m) foi 0,24 ppm [3].

17

Figura 2: Relao entre a quantidade de hidrognio difundida e o tempo

de falha para amostras com tamanho de gro de 3m e 17m [3].

O refino de gro e a presena de carbonetos insolveis so mecanismos efetivos na

preveno contra a fragilizao por hidrognio [3].

3.5.2 TRATAMENTO TRMICO DE AUSTMPERA

Austmpera um tratamento isotrmico dos aos, cujo objetivo a obteno de peas

com alta tenacidade e resistncia fadiga [6].

3.5.2.1 PROCEDIMENTO

O processo caracteriza-se pela formao de uma microestrutura metalogrfica

constituda por bainita e apresenta basicamente as seguintes etapas:

Aquecer at a temperatura de austenitizao;

Resfriar bruscamente at a temperatura de formao da bainita;

Manter a temperatura pelo tempo necessrio at a completa transformao da

austenita em bainita (transformao isotrmica);

E por ltimo, resfriar at a temperatura ambiente.

18

Para a maioria dos aos, a temperatura de formao da bainita situa-se entre 400 C e

250 C, ou seja, entre as temperaturas de formao da perlita e da martensita.

3.5.2.2 DEFINIO DE BAINITA

Bainita um constituinte metalogrfico formado por ferrita e carbonetos, resultante da

decomposio da austenita super-resfriada a temperaturas inferiores quelas onde a reao

perltica torna-se mais lenta [6].

Observada por microscopia ptica, a bainita pode apresenta-se na forma de agulhas

semelhantes s de martensita, ou esferoidizada. Enquanto a primeira encontrada,

indistintamente, nas microestruturas resultantes das transformaes isotrmicas ou contnuas,

a bainita esferoidizada ocorre, quase que exclusivamente, como produto de resfriamentos

contnuos [7].

A bainita pode ser classificada em dois principais tipos:

a) Bainita inferior: possui grande semelhana com a martensita. A principal

diferena entre ambas est na presena de carbonetos, cuja forma e distribuio

dependem muito do teor de carbono no ao.

Configurao tpica da bainita inferior a distribuio ordenada de bastonetes de

carbonetos que, se alinham com ngulos de 50 a 60 em relao ao eixo das agulhas

de bainita.

b) Bainita superior: este tipo de bainita forma-se no campo mdio de

transformao baintica. A caracterstica principal da bainita superior a presena de

placas longas de ferrita, paralelas a carbonetos alongados que somente so visveis

atravs de microscopia eletrnica.

A microestrutura metalogrfica similar da perlita, porm, apresenta menor

regularidade geomtrica do que esta e pode, ainda, apresentar imagens bastante variadas em

funo da maior ou menor concentrao de carbono e elementos de liga no ao. Diferenciar a

microestrutura da bainita superior daquela da perlita fina, por meio de microscopia ptica,

praticamente impossvel. Por microscopia eletrnica, percebe-se que a ferrita da bainita

superior apresenta maior densidade de discordncias do que aquela apresentada pela ferrita

contida na perlita [6, 7].

19

3.5.2.3 PROPRIEDADES DAS PEAS AUSTEMPERADAS

As propriedades apresentadas pelas peas austemperadas podero ser melhor

compreendidas quando comparadas quelas obtidas por peas, do mesmo ao, temperadas e

revenidas. A ttulo de exemplo, tome-se um corpo de prova 10 x 100 mm, de ao AISI

5160, submetido aos tratamentos trmicos determinados no Quadro 3:

Quadro 3: Procedimento de tratamento trmico de tmpera + revenido e austmpera [7].

T + R Tmpera + Revenido 830 C - 10 minutos leo 460 C - 20 minutos A Austmpera 830 C - 10 minutos 320 C - 40 minutos ar

Quadro 4: Propriedades mecnicas aps tratamentos trmicos [7].

Propriedades T + R A Limite Resist. Trao (MPa) 1530 1590 Limite Escoamento (MPa) 1400 1210

Alongamento (%) 4.8 8.2 Estrico (%) 9.5 36

Resistncia ao Impacto (J/cm2) 38 a 43 72 a 76 Resistncia Fadiga (ciclos) 8150 17060

Analisando-se estes dados percebe-se que, mesmo apresentando um limite de

resistncia superior ao das pecas temperadas e revenidas, as peas austemperadas alcanam

valores significativamente maiores de alongamento, estrico e resistncia ao impacto. J o

limite de escoamento das peas austemperadas consideravelmente menor que o alcanado

pelas peas temperadas e revenidas, o que no pode ser desprezado ao dimensionar-se

qualquer elemento de mquina.

Quanto resistncia fadiga por flexes alternadas, a bainita apresenta vantagens

significativas, mesmo que as peas apresentem regies com grandes concentraes de tenses

como, por exemplo, entalhes, furaes, variaes geomtricas abruptas, etc.

Uma aplicao vantajosa da austmpera aplic-la a aos que apresentem tendncia

fragilidade de revenido, ou seja, aos ligados com Cr e/ou Mo que, aps a tmpera devam ser

revenidos entre 350 C e 500 C. A formao da bainita, entre 280 C e 350 C, permite que

se alcance a dureza desejada, evitando-se o intervalo crtico de fragilizao [6, 7].

20

3.5.3 DESIDROGENAO.

A contaminao por hidrognio dos materiais metlicos seja ela atravs de

eletrodeposio, converso qumica, limpeza cida ou limpeza alcalina, necessita de uma

operao para remoo total do hidrognio envolvido na operao.

De maneira mais confortvel e confrontando com outras teorias, na indstria em geral,

a teoria mais difundida de que o hidrognio na sua forma atmica (H+), quando difundido no

interior da estrutura cristalina durante a execuo destes processos, se no for removido em

tempo hbil, pode unir-se a outro on (H+) produzindo hidrognio molecular e trazendo srios

prejuzos ao material, uma vez que a presso do gs exercida nesta etapa pode provocar uma

micro ou macro trinca seguida de ruptura total do material.

A maneira mais econmica e eficiente empregada pela indstria para remoo total do

hidrognio dos materiais metlicos por aquecimento. O aquecimento do material provoca

um alivio de tenso favorecendo tambm a remoo do hidrognio.

Neste processo de aquecimento, quando bem controlado, a garantia de que o material

no ser fragilizado pelo hidrognio praticamente total, porm, o intervalo de tempo entre o

processo gerador de hidrognio e o processo de desidrogenao estritamente limitado entre

3 e 4 horas, em funo da resistncia mecnica do material [1].

Quanto temperatura de desidrogenao, existem processos que solicitam

temperaturas que variam de 100 C a 190 C [1].

O tempo de permanncia no forno de aquecimento para desidrogenao tambm

uma caracterstica chave no processo e depende exclusivamente da resistncia mecnica do

material em questo. Este tempo pode variar, segundo as normas aplicveis [1], de 4h a 23h.

Quanto menor o tempo entre um processo galvnico e a desidrogenao, menos risco

haver para o material. Quanto menor o intervalo, menor ser a regio percorrida pelo

hidrognio durante sua difuso pelo material.

Temperaturas abaixo de 130 C praticamente no removem hidrognio de um material

ferroso [1].

A ao fragilizante do hidrognio atinge seu mximo temperatura ambiente, sendo

que, a medida que se aumenta a temperatura de desidrogenao na faixa de 150 C a 200 C, o

risco tende a diminuir em funo tambm da natureza do ao em questo.

21

Em experincias sobre o teor de hidrognio impregnado [1], aps cromagem

utilizando uma barra de ao [C - 0,05%, Mn 1,49%, Cr 0,62%, Ni 2,21% e Mo 0,49%]

de 86 mm de dimetro por 200 mm de comprimento (tratada para dureza de 51 HRC), foram

obtidos teores nas seguintes propores:

Figura 3: Concentrao de hidrognio aps desidrogenao.

20 (0h)

205 (3h)

400 (1h)

750 (1 h)

198

6316 5

C

ppm

22

4. ESTUDO DE CASO DAS ARRUELAS

4.1 MATERIAIS E MTODOS

A falha do conjunto arruela/parafuso ocorre na arruela, sendo assim, a seguir ser

abordado o processo produtivo e o material relacionado mesma.

4.1.1 OBTENO DO COMPONENTE

As arruelas so fabricadas atravs da estampagem de chapas de ao SAE 1045 e da

prensagem ou insero do parafuso na mesma. Em seguida, procedem-se os tratamentos

trmicos de normalizao, tmpera, revenido, assim como, decapagem cida e

eletrodeposio de estanho.

A estampagem de chapas destina-se obteno de formas geomtricas, a partir de

chapas submetidas ao de presso exercida por um puno ou uma lmina de corte.

Quando o puno ou a lmina inicia a penetrao na chapa, o esforo de compresso

converte-se em esforo cisalhante (esforo cortante) provocando a separao brusca de uma

poro da chapa. No processo, a chapa deformada plasticamente e levada at a ruptura nas

superfcies em contato com as lminas, e tambm neste processo que dado forma a arruela

resultando na curvatura e no design do componente.

O tratamento trmico de normalizao para este item realizado aquecendo-o at

atingir 800 C, temperatura na qual obtm-se a estrutura austentica. Aps a homogeneizao

da austenita, executa-se um resfriamento dentro do forno at 600 C e posteriormente um

resfriamento ao ar livre at a temperatura ambiente.

Na seqncia realizada a tmpera e o revenido do conjunto. Na tmpera o material

aquecido por volta de 800 C submetendo o conjunto a um resfriamento rpido em leo de 50

a 80 C. Atravs deste resfriamento, o material adquire a estrutura martenstica, caracterizada

pela sua alta dureza. O revenimento realizado temperatura de 200 C durante trs horas.

Neste processo ocorrer o alvio das tenses na estrutura martenstica.

No caso dos componentes austemperados, a estrutura obtida a bainita inferior, sendo

que os demais procedimentos so os mesmos realizados nos componentes temperados.

A seguir podem ser visualizadas as micrografias dos componentes temperados e

austemperados:

23

Figura 4: Estrutura martensita revenida (Tmpera)

Figura 5: Estrutura baintica inferior (Austmpera)

A decapagem realizada utilizando-se cido sulfrico diludo em gua e com inibidor

no processo. O inibidor serve para interromper a reao no momento que as carepas e xidos

sejam removidos da superfcie do material, evitando a degradao do material. O uso do

inibidor torna o processo de decapagem mais ameno com relao difuso do hidrognio

proto-inico (H+), mas no elimina totalmente o problema. O hidrognio est presente na

soluo mesmo aps a interrupo, podendo ainda penetrar no metal base.

24

O processo de estanhagem mais severo em relao absoro de hidrognio do que

o processo de decapagem. Isto se deve ao fato de que o banho de decapagem dura por volta de

5 minutos e na estanhagem as peas so mantidas por aproximadamente 25 minutos, ou seja,

mais tempo para ocorrer a difuso do hidrognio.

A desidrogenao foi realizada seguindo a norma ASTM B 850 comeando em uma

hora aps o termino do processo de eletrodeposio para garantir a eficincia do tratamento.

Foi convencionado que a temperatura de tratamento na desidrogenao deve ser de no

mximo 170 C. Essa deciso leva em conta alguns fatores como: menor gasto de energia e

tempo de produo e, preveno contra degradao do filme de estanho depositado. Foi

observado nos resultados do ensaio de nvoa salina (salt-spray), onde as peas so inseridas

em uma cmara com atmosfera salina acelerando o processo natural de corroso do material.

As amostras desidrogenadas a 170 C apresentaram resultados equivalentes s amostras no

desidrogenadas, quanto formao da oxidao branca (oxidao do estanho) e oxidao

vermelha (oxidao da pea). As amostras desidrogenadas a 200 C a oxidao vermelha

ocorreu antes de doze horas de ensaio.

4.1.2 APLICAO

O conjunto arruela/parafuso utilizado em equipamentos da Weg Automao S.A.,

tendo como funo a conexo dos cabos eltricos. O design da arruela visa aumentar a rea de

contato com a cabea do parafuso, fazendo com que a tenso resultante seja dividida no

decorrer do volume durante a sua aplicao. No caso de um ngulo reto, uma pequena regio

ficaria em contato com a cabea do parafuso, resultando numa maior tenso neste ponto.

Na Figura 6, podem ser visualizados dois exemplos da aplicao do conjunto

arruela/parafuso. Tal figura mostra a importncia do design da arruela.

Figura 6: Design da arruela

25

4.1.3 PROPRIEDADES MECNICAS

Conforme norma DIN 46288, o material da arruela deve ter dureza na faixa de 400 a

490 HV1 (40 a 48 HRC). Essa faixa de dureza exigida para todos os itens referentes s

arruelas.

especificada a mesma norma para os ensaios de compresso uniaxial. Nesta norma

esto indicadas as cargas e as amplitudes da deformao plstica referente a cada dimenso de

arruela. Por exemplo, para uma arruela da classe M3, a carga a ser aplicada no ensaio de

compresso de 1400 N. A deformao plstica aceitvel, sem fratura do material, 0,05mm.

Na figura 7 pode-se visualizar o esquema do ensaio de compresso uniaxial.

Figura 7: Ensaio de compresso da arruela.

Outro ensaio aplicado arruela para verificao de sua resistncia mecnica a

aplicao de torque atravs de um torqumetro. O parafuso fixado no dispositivo atravs do

torque especificado por norma, fazendo com que a arruela sofra uma fora compressiva em

relao cabea do mesmo. Neste ensaio, a arruela mantida sob o torque por 24 horas. Aps

o tempo estipulado, o torque nos componentes descarregado e realizada uma nova

aplicao do torque. Imediatamente aps essa reaplicao do torque, os componentes so

analisados e verificada a existncia de trincas e/ou fraturas. Neste perodo em que os

componentes foram submetidos ao torque quando o hidrognio age e degrada a resistncia

mecnica do material.

4.1.4 PROCEDIMENTOS

Este estudo de caso visa demonstrar e comprovar a existncia do mecanismo de falha

por hidrognio (fragilizao por hidrognio) em componentes submetidos ao procedimento de

eletrodeposio de estanho.

26

Para tanto, foram testados componentes do mesmo lote temperados e revenidos, com e

sem revestimento eletroltico.

Com o intuito de oferecer uma alternativa segura aos componentes temperados, foram

testados componentes de um lote austemperado, sendo que, o mesmo foi submetido ao

mesmo procedimento de revestimento eletroltico.

O processo de desidrogenao foi testado tanto nos componentes temperados como

nos austemperados.

A amostragem do ensaio de torque foi realizada na forma de uma bateria de 50 peas

oriundas de cada lote e seus respectivos tratamentos trmicos e revestimento superficial. Para

o ensaio de compresso uniaxial e ensaio de dureza foi realizada uma amostragem de 10 peas

de cada lote analisado.

4.2 RESULTADOS

Procedendo aos ensaios segundo as especificaes previstas em norma na Empresa

Weg, chegou-se a um resultado que confirma a existncia de mecanismos de fragilizao por

hidrognio.

Figura 8: Amostra fraturada em ensaio de torque

O ensaio de torque realizado com auxilio de um dispositivo e um torqumetro fornece

os dados referentes a falha por fratura, sendo esse realizado como descrito anteriormente. O

ensaio de compresso uniaxial fornece os dados referentes deformao plstica da arruela,

sendo a deformao aparente relacionada com a deformao plstica tolerada (0,05mm)

especificada em norma. A dureza dos lotes testados foi mensurada para ajudar na visualizao

do comparativo entre o desempenho dos materiais e no impacto dos processos nas

caractersticas dos mesmos.

27

Figura 9: Ensaio de torque, compresso uniaxial e ensaio de dureza (T = Tmpera, R = Revenido,

A = Austmpera, E = Estanhagem e D = Desidrogenao).

Tanto os componentes temperados como os austemperados e que no foram

submetidos ao processo eletroltico de revestimento, no apresentaram falha (0% da

amostragem) por hidrognio.

Aps o processo de revestimento eletroltico os componentes falham de forma

expressiva (100% da amostragem) no caso dos temperados. Os componentes austemperados

apresentaram falha considervel (56% da amostragem). A falha apresentada nos componentes

constatada quando o mesmo tem uma ruptura parcial ou total, ou seja, quando apresenta

apenas deformao plstica, mesmo que extensa, convencionado que no houve falha.

O perfil da deformao plstica desenvolvida pelos componentes evidencia os

mecanismos de fragilizao por hidrognio.

Comparando o desempenho dos componentes austemperados frente aos temperados,

fica claro que os materiais com estrutura baintica toleram de forma considervel a presena

do hidrognio.

O processo de desidrogenao se confirmou como sendo efetivo nos materiais

bainticos visto que antes do processo apresentavam falha de 56% da amostragem e aps a

desidrogenao a falha apresentada foi de 2% da amostragem.

A dureza dos componentes no foi afetada nem mesmo pelo processo de

desidrogenao, mantendo-se dentro da especificao.

T + R A T + R + E A + E T + R + E +D A + E + D

0 0

100

56

90

2

98

60 60

2740

60

45 47 45 46 45 47 Falha (%)Deformao Plast. (%)

Dureza (HRC)

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4.3 DISCUSSES

Buscar e entender a verdadeira causa para o comportamento do ao durante os

processos citados continua sendo o maior desafio. Procurando uma explicao nas teorias

envolvendo fragilizao por hidrognio, pode-se fazer uma analogia envolvendo a formao

de hidretos.

Tendo como matriz do ao o ferro, e sabendo ainda que ele apresente uma

probabilidade extremamente baixa de formar hidretos, resta uma anlise da formao de

hidretos, partindo-se da combinao do hidrognio difundido no metal, com outro elemento

de liga (cromo, mangans, nquel, molibdnio, e silcio como exemplos).

O hidrognio forma hidretos com mangans, nquel e cromo, portanto, no se pode

descartar a possibilidade de combinaes qumicas entre o hidrognio e alguns elementos de

liga com conseqente enfraquecimento das ligaes metal/metal seguida de ruptura. Se forem

associados os resultados prticos com a teoria, pode-se considerar a uma reao mais lenta na

formao de hidretos com elementos de liga, com conseqente reverso da estrutura original

do metal a partir do aquecimento e eliminao completa do hidrognio a partir de um

determinado tempo.

Neste ponto, esta possibilidade parece existir, j que a formao de hidretos possvel,

mas antes mesmo da formao de hidretos, tem-se ainda que considerar a afinidade qumica

do hidrognio com o carbono que constitui o elemento de liga mais importante nos aos.

Nesta questo, existindo este mecanismo de reao qumica, o hidrognio passa a formar

compostos do tipo CHn onde existe ainda a possibilidade de formao do gs metano (CH4),

alm naturalmente da formao do hidrognio gasoso. Qualquer um destes dois gases pode

trazer prejuzo para uma estrutura como a martensita ou outra estrutura compacta [1]. A

considerar a formao de hidretos pelos elementos de liga do ao, o mangans parece ser um

dos elementos que mais absorvem hidrognio para a formao de hidretos, porm,

aumentando-se a temperatura todo o hidrognio tende a ser eliminado pelo mangans.

Partindo para teoria de formao do hidrognio molecular, o hidrognio no estado

atmico leva de a segundo para se combinar com outro tomo de hidrognio e ter uma

molcula de H2. Portanto, este ponto sem dvida um dos itens do estudo da fragilizao por

hidrognio que mais desafia os estudos nesta rea. Se ele leva to pouco tempo para sair do

estado atmico e formar uma molcula, e se a molcula to prejudicial assim, porque se

observa na prtica que intervalos de 3 a 4 horas aps um processamento de eletrodeposio

ainda so suficientes para acontecer a reversibilidade quanto a resistncia mecnica do

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material? Este um grande impasse e que leva a imaginar, em parte, que a molcula de

hidrognio no a grande e nica causadora da fragilizao por hidrognio. Para esta anlise,

tomem-se os tempos de a segundo para a formao de uma molcula de hidrognio nas

condies normais de presso e temperatura. Quando o hidrognio atmico se difunde pela

estrutura cristalina de um metal como o ao, sua velocidade de difuso suficientemente

grande para que se encontre com outro tomo de hidrognio e, para uma velocidade de reao

extremamente pequena, se forme uma molcula de hidrognio com conseqente prejuzo da

rede cristalina do metal. apresentada, neste ponto, a seguinte questo:

Se a velocidade de reao do hidrognio, assim como a velocidade de difuso so altas

o suficiente para se ter molculas de hidrognio nos interstcios em poucos minutos, como se

conseguir reverter esta situao?

O hidrognio, uma vez na forma de molculas, no pode mais ser dissociado a

hidrognio atmico, a no ser utilizando-se mtodos complexos como uma eletrlise, o que

no acontece na rede cristalina.

A formao ou no do hidrognio molecular em poucos minutos na rede cristalina

merece uma discusso, justamente devido ao fato do tratamento de desidrogenao ser

realizado somente por aquecimento.

temperatura de 190 C, o aquecimento do ao provoca um crescimento dos gros do

metal, expulsando as molculas de hidrognio. Aps determinado perodo de tratamento tem-

se garantida a completa eliminao do hidrognio.

O que mais intrigante o porqu da reversibilidade das propriedades mecnicas em

intervalos de 3 a 4 horas aps os processos de eletrodeposio.

Passando para a teoria da decoeso, analisa-se agora a possibilidade do tomo de

hidrognio ceder eltrons para camada 3d incompleta do ferro, com conseqente aumento nas

foras de repulso entre os tomos de ferro na rede. Para isto o hidrognio deveria se agrupar

preferencialmente na ponta de uma trinca em funo da maior concentrao de tenso neste

local. Entretanto, fica a a questo de que uma vez existindo a trinca no metal base, no parece

provvel que a ruptura precise da ao do hidrognio para gerar uma ruptura em curto prazo.

Neste aspecto, os ensaios de trao trazem resultados que qualquer trinca pr-existente no

material poderia ser motivo de uma tenso de ruptura muito abaixo do esperado. Alis, neste

item no caberiam tambm as reversibilidades em funo da temperatura. Qualquer

microtrinca em um ao de alta resistncia motivo para uma ruptura catastrfica.

30

A teoria da fragilizao por hidrognio pela interao hidrognio/discordncia como j

citado anteriormente, pode ser resumida por meio de um postulado que, de alguma forma

considera, todas as teorias anteriores sobre hidrognio/discordncia [1].

Este postulado considera que o incio de uma fragilizao por hidrognio parte de um

agregado de tomos atrados por regies de grande concentrao de tenso, como por

exemplo, as imperfeies do metal. Esta concentrao de tomos provoca uma repulso das

ligaes metal/metal causando ento uma expanso da rede cristalina pelo agregado. Diante

desta expanso, surgem esto as discordncias que acabam por acomodar as tenses naturais

naquela regio, gerando ali uma quantidade maior de vazios. Com o surgimento destes vazios,

o hidrognio molecular aloja-se com facilidade expandindo-se e gerando microtrincas

provocadas tambm pelo enfraquecimento das ligaes metal/metal. Aps o surgimento da

microtrinca, tem-se o surgimento de uma fratura causada pela interao do

hidrognio/discordncia.

Este postulado pode ser bem aceito para explicar determinadas situaes, mas retorne-

se novamente questo da reversibilidade de um processo de hidrogenao aps uma

eletrodeposio e uma desidrogenao, em at 4 horas aps a eletrodeposio.

Em um processo de recuperao dimensional de metais envolvendo o cromo duro ou

mesmo nquel sulfamato antes cromo, peas crticas de trens-de-pouso ou mesmo itens novos

em fabricao, podem ficar ate 24 horas imersos sofrendo eletrodeposio e assim mesmo,

quando desidrogenados, no sofrem fragilizao pelo hidrognio.

Como explicar que durante esta fase prolongada de eletrodeposio, o hidrognio

atmico no consiga se combinar com outro tomo alojando-se em regies de alta

concentrao de tenso provocando em seguida as discordncias com conseqente

fragilizao?

Estaria neste caso, o material sofrendo algum tipo de relaxao influenciado pelo fluxo

de corrente eltrica? Assim sendo, o hidrognio poderia se alojar sem maiores prejuzos entre

os vazios existentes a ser eliminados a tempo de no provocar a ao das discordncias?

Esta hiptese, talvez no levantadas pelos pesquisadores, pode complementar com

respostas, no somente esta teoria, mas algumas outras tambm j defendidas.

Para tanto, preciso estudar o comportamento do metal dopado com hidrognio sobre

influncia do fluxo de corrente eltrica. Saindo desta hiptese, volta-se a intrigante questo de

que o hidrognio atmico no consegue se manter nesta condio por muito tempo.

31

Cabe ainda outra proposta:

Ser que o hidrognio molecular, sem estar aglomerado nas regies de concentrao

de tenso, seria capaz de provocar discordncias?

Neste ponto, ele no estando aglomerado, pode-se ento considerar que seria mais

fcil reverter esta situao j que fisicamente a estrutura cristalina no seria afetada.

Neste caso pode-se defender a hiptese de que a velocidade de reao de formao do

hidrognio molecular relativamente alta, porm, passa-se a considerar tambm que o

deslocamento deste gs para regies de maior concentrao de tenso ou vazios, no alta o

suficiente para comprometer um processo de eletrodeposio em at 4 horas aps seu trmino.

Para esta questo, a prtica confirmar a segurana deste intervalo j que as indstrias so

usurias destas informaes que tambm so sustentadas pelas normas internacionais

envolvidas com a questo.

Entre 3 e 4 horas, ter-se-a sim hidrognio molecular movimentando-se lentamente,

mas no gerando ainda nenhum tipo de discordncia suficiente para comprometer a estrutura

do metal.

Obedecendo este tempo citado nas normas internacionais, aps aquecimento do metal,

ocorreria a expulso completa do hidrognio molecular da estrutura do metal, sem nenhuma

formao de discordncias com promoo inclusive de um alivio de tenso benfico

estrutura compacta do metal base.

Existindo qualquer tipo de defeito antes mesmo de uma hidrogenao sobre o metal

base por eletrlise, o hidrognio estaria contribuindo e acelerando uma ruptura catastrfica do

metal a partir deste defeito, uma vez que o ponto de concentrao de tenso j existiria.

Algumas teorias levantadas no levam em considerao a reversibilidade da

fragilizao por hidrognio em funo do tempo de desidrogenao, mas todas de alguma

forma acabam se confirmando em algum momento durante o fenmeno.

Pode-se afirmar isto realizando-se ensaios de trao e ensaios de vida em fadiga, alm

de levar em considerao o tempo de desidrogenao, e ainda a quantidade de hidrognio

absorvida pelo metal base durante a fase de eletrlise, em funo do baixo rendimento de

deposio de alguns metais a serem depositados.

Esta hiptese observada em um estudo prtico de investigao de fragilizao por

hidrognio no cromo onde so registrados corpos-de-prova reprovados no ensaio mecnico de

fragilizao por hidrognio devido a um descontrole sobre a fonte estabilizadora de corrente

(retificador). Neste caso, foi registrada uma evoluo extremamente alta de hidrognio, um

baixo rendimento de deposito em funo da desestabilizao de corrente eltrica e ruptura

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precoce, com menos de 48 horas de dois corpos-de-prova, onde os mesmos deveriam resistir a

pelo menos 200 horas. Esta observao foi feita durante uma deposio de cromo duro e os

dois corpos-de-prova ensaiados eram de um lote que no haviam apresentado problemas em

nenhum momento, tanto que, aps acerto do retificador de corrente, corpos-de-prova do

mesmo lote resistiram ao ensaio mecnico de fragilizao por hidrognio [1].

Processos que proporcionam um refino de gro podem ser uma alternativa segura para

evitar-se a fragilizao por hidrognio. Processo como ausforming ou austmpera fornecem

materiais expressivamente tenazes e tolerantes frente a certa concentrao de hidrognio.

A reversibilidade das propriedades mecnicas fora observada somente nos

componentes austemperados, fato que contradiz as teorias consultadas, onde afirmam que

possvel reverter quase que totalmente as propriedades mecnicas ainda que nos aos

temperados.

33

5. CONCLUSES

Tempos longos de desidrogenao podem reduzir a vida em fadiga do material.

Portanto, para compensar este item previsto em especificaes internacionais, o

tratamento de shot peening deve ser sempre previsto, especialmente em materiais de

alta resistncia;

O rendimento da eletrodeposio fator a ser considerado, visto a quantidade

de hidrognio em evoluo envolvida no processo;

Tempos adicionais de desidrogenao assim como reprocessamentos devem ser

evitados, em funo da reduo da resistncia mecnica;

As impurezas ou defeitos que constituem o metal base podem interferir

diretamente para uma ruptura catastrfica envolvendo a fragilizao por hidrognio j

que trata-se de pontos de concentrao de tenso onde o hidrognio pode atuar atravs

de reao ou mesmo expanso do gs;

Identificar qual mecanismo responsvel pela degradao da resistncia do

material praticamente impossvel ou pelo menos invivel. Seria mais sensato admitir

que se trata de uma associao de mecanismos atuando em conjunto e levando o

material a desenvolver um comportamento frgil e sendo assim, catastrfico;

O estudo ajudou a elucidar as questes referentes ao comportamento dos aos

temperados e austemperados, sendo assim baseou-se nos resultados do estudo em

questo para optar-se pelo ao austemperado (baintico) para a aplicao nos

componentes problemticos na Weg Automao S.A..

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6. REFERNCIAS

[1] NOGUEIRA, Jos Carlos. Resistncia mecnica do ao ABNT 4340, aps desidrogenao em forno convencional, quando protegido com Cromo duro e Cdmio LHE. 2003. 121 f. Dissertao (Mestrado) Instituto Tecnolgico de Aeronutica, So Jos dos Campos, SP, 2003. [2] FLORNCIO, Odila. Um estudo comparativo do efeito Snoek-Kster em metais de transio. Revista Brasileira de Aplicaes de Vcuo. Universidade Federal de So Carlos, Departamento de Fsica, So Carlos, SP, volume 19, n 2, ano 2000. [3] KIMURA, Yuuji; TSUZAKI, Kaneaki. Improvement of Hudrogen Embrittlement in a tempered martensitic steel through grain refinement using undissolubed cementite, disponvel em www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2005/LINK/164.pdf, acessado 12/04/08. [4] Informaes tcnicas sobre ao baintico, disponvel em http://www.armco.com.br/novo/pt/noticias_view.php?id=89, acessado em 12/04/08. [5] Concentrao crtica de hidrognio para a fragilizao pelo hidrognio em aos, disponvel em www.materia.coppe.ufrj.br/sarra/artigos/artigo10111/, acessado 20/04/08. [6] CHIAVERINI, V. Aos e ferros fundidos. So Paulo: ABM, 2005. 7ed. [7] Austmpera - Brasimet, disponvel em www.durotin.com.br/artigos/Austempera.pdf, acessado 25/06/08. [8] TROIANO, Alexander Robert. Hydrogen Embrittlement and Stress Corrosion Cracking, American Society For Metals, Metals Park, Ohio, USA, 1995.

arquivo 220-rafael sottili chaves

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