O 82B é um aço para molas com alto-carbono, caracterizado por alta resistência e dureza, mas é altamente sensível a inclusões, segregação, defeitos superficiais, tensão residual e fatores ambientais. A falha da mola geralmente não é causada por um único fator, mas é o resultado combinado de materiais, processos de fabricação e condições operacionais. Hoje falaremos da segunda etapa: Etapa do Lingotamento Contínuo: Formação de Defeitos de Solidificação.
2.1 Segregação Central e Porosidade
Problema:O enriquecimento de soluto e a alimentação insuficiente ocorrem na área de solidificação final do lingotamento contínuo.
Mecanismo:Durante a solidificação do aço fundido, elementos como C, Mn, P e S enriquecem em direção à fase líquida não solidificada. O centro solidifica por último, facilitando a formação de uma faixa de segregação. Ao mesmo tempo, a alimentação insuficiente formará microporos e porosidade.
Consequências:
- Baixa resistência do núcleo
- Baixa tenacidade do núcleo
- Iniciação de trinca interna sob alta tensão
- Posição instável de fratura da mola
2.2 Cavidades de Contração e Porosidade
Problema:A contração de solidificação não é totalmente compensada pelo aço fundido, formando cavidades de contração ou porosidade no centro do tarugo.
Mecanismo:O volume diminui quando o aço líquido se transforma em estado sólido. Se o canal de alimentação não for liso ou a velocidade secundária de resfriamento/estiramento for controlada incorretamente, cavidades ou porosidade semelhante a uma esponja permanecerão na área central.
Consequências:
Descontinuidade interna
Pode não ser totalmente soldado após a laminação
Formação de defeitos de delaminação no interior do fio de aço
Capacidade de carga-diminuída
2.3 Rachaduras Centrais
Problema:Trincas centrais se formam dentro do tarugo de lingotamento contínuo.
Mecanismo:Quando a espessura da casca solidificada é insuficiente, ocorre abaulamento, a velocidade de trefilação é instável ou o resfriamento é irregular, o interior do tarugo fica sujeito a tensões térmicas e de tração. A área central não está totalmente solidificada e apresenta baixa resistência, facilitando sua desmontagem.
Consequências:
Defeitos internos ocultos
Difícil de descobrir visualmente
Quebra de fio durante trefilação
Fratura repentina durante o uso
2.4 Rachaduras Superficiais
Problema:Rachaduras longitudinais ou transversais aparecem na superfície do tarugo.
Mecanismo:Oscilação anormal do molde, desempenho instável do pó do molde ou controle inadequado de temperatura podem causar rachaduras superficiais no tarugo na zona quebradiça de alta-temperatura. A laminação subsequente pressionará as fissuras na matriz, formando dobras ou defeitos profundos.
Consequências:
Dobra-se após enrolar
Propagação de fissuras durante o estiramento
Rachaduras durante o enrolamento da mola
Vida útil de fadiga reduzida
2.5 Inclusões de Oxidação Secundária
Problema:A má proteção contra vazamento permite que o aço fundido entre em contato com o ar, resultando em oxidação secundária.
Mecanismo:Quando o aço fundido é exposto ao ar, o oxigênio reage com os elementos do aço para formar novas inclusões de óxido. Essas inclusões são distribuídas principalmente na superfície ou próximo a ela, o que é extremamente prejudicial à trefilação e fadiga subsequentes.
Consequências:
Defeitos superficiais ou próximos-da superfície
Arranhões e quebras de trefilação
Geração inicial de trincas por fadiga
