This paper describes the relations between microstructure, mechanical properties, and electromagnetic behavior of carbon steel wires submitted to different thermomechanical treatments. The electrical resistivity and bulk magnetic properties are determined through resistivity measurements down to 2 K and magnetic hysteresis loop measurements. In addition, magnetic domains are imaged by magnetic force microscopy despite the complex microstructures. The electromagnetic properties are mainly related to changes in the volume fraction, morphology, and distribution of the cementite phase within the α-ferrite matrix. Electrical conductivity and magnetic permeability increase in the order of martensite, tempered martensite, pearlite, proeutectoid ferrite-pearlite, spheroidite, and ferrite microstructures. The increase in carbon concentration enhances the electrons localization at atomic sites, assisting the covalent character of Fe–C interatomic bonds and thereby reducing conductivity. Moreover, the α-Fe3C interfaces that act as a physical barrier for dislocation slip in ferrite, affecting also the main free-paths for conductive electrons and magnetic domain walls displacements within the materials. As the electromagnetic behavior of steels results from individual contributions of microstructural elements that are often intrinsically related to one another, a careful interpretation of both electrical and magnetic responses is critical for a proper application of quality and process monitoring methods of carbon steel wires.

No abstract

ResumoDesenvolvimentos recentes no emprego de ligas NiTi superelásticas (SE) na confecção de instrumentos endodônticos rotatórios envolvem a aplicação de tratamentos térmicos nos instrumentos inicialmente produzidos a partir de ligas SE. Neste trabalho foi estudado o efeito de tratamentos térmicos e sua contribuição para a evolução das propriedades funcionais de um fio de NiTi SE. Os fios comerciais de NiTi, aproximadamente equiatômicos, foram ensaiados após o tratamento de recozimento por 1 hora, em temperaturas de 300°C a 500°C, e então temperados em água. A caracterização física do material foi realizada por calorimetria exploratória diferencial e as propriedades mecânicas foram obtidas em ensaios de tração e de recuperação de forma. Os resultados apontaram aumento nas temperaturas de transformação dos fios com o recozimento, o aparecimento da dupla transformação austenita -fase R -martensita B19' durante o resfriamento. Observou-se também diminuição do módulo de elasticidade aparente e aumento da deformação residual com o aumento da temperatura de recozimento, indicando, em concordância com a variação nas temperaturas de transformação, que o material passou a apresentar o efeito memória de forma. Palavras-chave: Ligas NiTi; Tratamentos térmicos; Temperaturas de transformação.