Influence of phosphorus content and quenching/tempering temperatures on fracture toughness and fatigue life of SAE 5160 steel

Castro, Danilo Borges Villarino de; Ventura, Jaime Milan; Ruckert, Cassius Olívio Figueiredo Terra; Spinelli, Dirceu; Filho, Waldek Wladimir Bose

doi:10.1590/s1516-14392010000400005

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“…The effect of Pb % in SAE5160 steel was measured after introducing the temper temperature and employing the cooling oil at 66 Co. Charpy experiments revealed that the presence of phosphorus causes embrittlement even at low levels of phosphorus and causes intergranular fracture. While taking nucleation life into consideration, embrittlement has no influence on the specimen's nucleation fatigue life [4]. 5160 steel specimens containing 0.001 and 0.034 in mass phosphorus were austenitized at temperatures ranging from 830 to 1100 °C before being quenched to produce martensite.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Fatigue Behaviour of Tempered and Isothermal Heat Treated Aisi 5160 Leaf Spring Steel

2023

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The oil quench and temper technique have a lot of benefits for heavy duty spring manufacture since it may expose the best balance of toughness and ductility, as well as increase fatigue life. The current study looked at the fatigue behavior of tempered AISI 5160 leaf spring steel samples at tempering temperatures of 400, 450, 500, 550, and 600 °C, as well as isothermally heat- treated steel samples at 830 °C. All leaf spring steel samples that had undergone thermal tempering and isothermal heat treatment were then tested up to fracture utilizing rotational fatigue test equipment under the effect of various stress levels. All steel samples subjected to tempering heat treatments of 400°C to 600°C showed a decrease in hardness ratings. The Rockwell hardness ratings of the steel samples that treated to isothermal heat treatment increased significantly. Experimental fatigue testing revealed that the values of fatigue resistance for steel samples tempered at (400 and 450) °C temperatures dropped by a small amount. The fatigue resistance values for steel specimens tempered at 500 °C to 600 °C temperatures decreased more than the values for steel samples tempered at 500 to 600 °C temperatures. A fatigue resistance of steel samples that were treated to isothermal heat treatments, on the other hand, increased. Steel samples that were isothermally heat-treated at 830 °C and then chilled in a salt brine solution, on the other hand, showed an increase in fatigue resistance

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Fatigue Behaviour of Tempered and Isothermal Heat Treated Aisi 5160 Leaf Spring Steel

2023

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“…Após os tratamentos térmicos, a análise microetruturalfoi realizado por microscopia eletrônica de varredura, as fases identificadas por difração de Raios-X e as propriedades mecânicas avaliadas por ensaios de dureza e de tração. Outros autores podem ser citados, como: Gojic [10], Reguly [11], Albano [12], Castro [13], etc. No entanto, resta muito a se investigar a respeito dos efeitos das temperaturas de Revenimentonas propriedades de diferentes materiais.…”

Section: Introductionunclassified

Efeitos Da Temperatura De Revenimento Na Dureza E Resistência Do Aço Aisi 5160

Dias¹,

Sá²,

Filho³

et al. 2019

ABM Proceedings

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Resumo Dentre os diversos tratamentos térmicos, a Têmpera seguida de Revenimento constitui um grupo de importância fundamental para a indústria, não só devido às características inerentes aos processos, como também ao fato de, mediante o ajuste correto das variáveis, proporcionarem a adequação do material às condições e solicitações mecânicas exigidas geralmente com baixo custo relativo. No entanto, esses processamentos térmicos, ainda, geram uma série de desafios, principalmente em relação à determinação das variáveis mais adequadas para a obtenção de microestruturas e propriedades desejadas.Otrabalho proposto busca avaliar a influência da temperatura de Revenimentona microestrutura e propriedades mecânicas do aço AISI 5160 temperado em óleo. Foram avaliadas cinco (05) temperaturas de Revenimento diferentes: 200, 250, 300, 350, 400 e 450ºC em diferentes corpos de prova. A microestrutura foi caracterizada coma utilização de técnicas metalograficas e técnicas de difração de Raio X. As propriedades mecânicas obtidas em cada condição foram caracterizadas por meio e ensaios de dureza, ensaios de impacto e ensaios de tração. As superfícies das fraturas foram analisadas utilizando microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos permitem a construção de diferentes Curvas de Revenimento, assim como correlacionar diretamente as microestruturas obtidas com a temperatura de Revenimento. Palavras-chave:SAE AISI 5160; Curva de Revenimento; Revenimento EFFECT OF TEMPERING TEMPERATURE IN HARDNESS AND STRENGTH OF ANAISI 5060 STEEL Abstract Among the many available heat treatments, quenching followed by tempering has become a procedure of fundamental importance in industrial processes. Not only due to its inherent characteristics to these processes, but also to the fact that with the correct adjustment of variables it can provide the material suitability to the required mechanical properties, within expectedcost, relatively low. However, these heat treatments are still source of great challenges, especially in the definition of the right variables to obtain microstructure and properties as desired. This paper has the purpose of evaluating the influence of the temperature of tempering in the microstructure and mechanical properties in a steel AISI 5060, quenched in oil, using five (5) different temperatures for evaluation: 200, 250, 300, 350, 400 and 450ºC in different test specimens. With the samples were performed microstructures analysis using metallographic techniques and x-ray techniques. In addition, mechanicals properties obtained through hardness, impact and tensile tests. Each cracked surface has also gone through analysis, using scanning electron microscopy.

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“…Aço AISI 5160 é utilizado como material prima para molas, devido ao seu ótimo custo benefício, alcançando boas propriedades mediante tratamentos térmicos [1][2][3]. Cada tratamento térmico tem um conjunto de variáveis a serem avaliadas, possibilitando mudanças microestruturais no material, alterando suas propriedades [3;4].…”

Section: Introductionunclassified

Efeitos Da Temperatura De Revenimento Na Energia Absorvida No Impacto E Na Dureza Do Aço Aisi 5160

Dias¹,

Filho²,

Santana³

2019

ABM Proceedings

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Resumo Dentre os tratamentos térmicos, a Têmpera e oRevenimento constituem um grupo fundamental para a indústria, tanto por suas características, quantopor proporcionarem a adequação do material às condições e solicitações mecânicas exigidas com ajuste de varáveis,e baixo custo. Entretanto, estes processos ainda possuem desafios, principalmente em relação à influência de variáveis na validação dos procedimentos e na avaliação da resistência das peças tratadas. Este trabalho avalia a influência da temperatura de Revenimento no aço AISI 5160, correlacionando essa variável com as microestruturas e propriedades mecânicas obtidas. Foram avaliadas cinco diferentes temperaturas de Revenimento: 200, 250, 300, 350, 400 e 450ºC em corpos de prova temperados no óleo. A microestrutura foi caracterizada por metalografia. As propriedades mecânicas foram avaliadas por ensaio de dureza Rockwelle ensaioCharpy. As superfícies das fraturas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos permitiram a construção das Curvas de Revenimento, assim como correlacionar a diminuição da dureza e o aumento da tenacidade com o aumento da temperatura de Revenimento. Verificou-se umavariação brusca de energia absorvida no impacto com o aumento da temperatura de Revenimento, principalmentea 400 e 450ºC, possibilitandocorrelacionar este comportamento com a ocorrência de fratura dúctil.

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Influence of phosphorus content and quenching/tempering temperatures on fracture toughness and fatigue life of SAE 5160 steel

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Fatigue Behaviour of Tempered and Isothermal Heat Treated Aisi 5160 Leaf Spring Steel

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Efeitos Da Temperatura De Revenimento Na Dureza E Resistência Do Aço Aisi 5160

Efeitos Da Temperatura De Revenimento Na Energia Absorvida No Impacto E Na Dureza Do Aço Aisi 5160

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