Aço resistente ao incêndio ligado ao Nb-Mo-Ti-B: propriedades mecânicas e caracterização em escala microestrutural e atômica.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Bauri, Luiz Felipe
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Aços resistentes ao fogo; Alloying elements; Caracterização microestrutural; Elementos de liga; Fire-resistant steels; Mechanical properties; Microstructural Characterization; Propriedades mecânicas
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-06052025-084906/

Os aços estruturais convencionais, compostos principalmente de C e Mn, são adequados para construções onde a resistência ao incêndio não é essencial. No entanto, esses materiais sofrem rápida degradação quando expostos a altas temperaturas e períodos prolongados, necessitando do uso de proteções térmicas nas estruturas. Em projetos onde a resistência ao fogo é crucial, os aços resistentes ao fogo se tornam indispensáveis para assegurar a integridade estrutural em altas temperaturas. Além disso, o Mo desempenha um papel fundamental na resistência ao incêndio, mas o seu custo elevado no Brasil representa um desafio tecnológico, exigindo a produção de um material com boas propriedades de resistência ao fogo a um custo acessível. Nesse contexto, o presente trabalho propõe o estudo de um aço resistente ao incêndio ligado ao Nb-Mo-Ti-B. Esse material foi fundido, processado termomecanicamente e, por último, resfriado em três diferentes taxas de resfriamento a fim de se obter três diferentes microestruturas iniciais. Posteriormente, foram conduzidos estudos das propriedades mecânicas à temperatura ambiente, por meio de ensaios de microdureza Vickers e tração, bem como em altas temperaturas, utilizando ensaios de tração a quente e sob pré-carga constante. Além disso, foi realizada a caracterização microestrutural, nanométrica e atômica de amostras antes e após os ensaios de dilatometria realizados a 600 °C, com diferentes tempos de manutenção nessa temperatura. Os resultados revelaram que as microestruturas resfriadas lentamente apresentaram maior resistência mecânica em temperaturas de simulação de incêndio. A presença dos elementos de liga Nb e Mo contribuiu para o aumento da resistência ao fogo do aço estudado, endurecendo a matriz ferrítica via solução sólida, retardando os mecanismos de deformação plástica e dificultando a movimentação das discordâncias em altas temperaturas. Os resultados sugerem a segregação de Mo para dentro do nanoprecipitado secundário do tipo NbC, indicando um possível mecanismo de refinamento desses nanoprecipitados secundários. Esse processo é fundamental para a estabilização da microestrutura em altas temperaturas e a melhoria da resistência ao incêndio das amostras resfriadas lentamente.