A Preparação metalográfica e observação de aços recozidos e normalizados

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MATERIAIS

Disciplina SMM-0193 – Engenharia e Ciência dos Materiais I

RELATÓRIO N° 2

Preparação metalográfica e observação de aços recozidos e normalizados

São Carlos

2017

1) Introdução:

Nesta prática temos o objetivo de verificar os resultados dos diferentes tratamentos térmicos, que nada mais são do que conjuntos de operações de aquecimento e resfriamento sob condições controladas de temperatura, atmosfera e velocidade de resfriamento,por exemplo; por muitas vezes é feito um ataque químico a fim de evidenciar certas características do material. Normalmente, com um tratamento térmico, busca-se alterar as propriedades mecânicas dos materiais metálicos, dependendo da atividade para a qual o material será destinado.

Estudamos mais a fundo os processos de recozimento e normalização. O processo de recozimento se dá com o aquecimento e posteriormente o resfriamento controlado do material, de maneira lenta, comumente acontecendo dentro do próprio forno utilizado para aquecer o material. Dentro dessas condições, o resultado é a redução da dureza do material. No processo de normalização o resfriamento acontece ao ar, portanto a velocidade de resfriamento é maior se comparada ao processo de recozimento. Nessas condições, não há temperatura, tempo e nem energia suficientes para o crescimento do granulação, como ocorre no material recozido; portanto há um refinamento da estrutura do material.

Compararemos as amostras duas a duas, diferentes tipos de aços recozidos e normalizados.

2) Procedimentos:

        Parte 1: Foram disponibilizadas amostras de diferentes tipos de aços: AISI-1020, AISI-1045, AISI-1080 e AISI-1095, todos recozidos. Essas amostras foram previamente aquecidas até atingir a temperatura adequada para a realização do processo de recozimento, de acordo com a quantidade de carbono, e mantidas nessa temperatura por um período suficiente para a transformação das microestruturas e homogeneidade térmica. As amostras foram mantidas no forno para após o desligamento do mesmo para que ocorresse o resfriamento. Após esse processo, as amostras de aço foram colocadas na resina, lixadas e polidas segundo as normas de preparação metalográfica. Em seguida, elas foram submetidas ao ataque químico superficial para a realização da análise microestrutural.

        Parte 2: Foram disponibilizadas amostras de tipos de aço: AISI-1020, AISI-1045, AISI-1080 e AISI-1095, todos normalizados. Essas amostras foram submetidas ao ataque químico superficial para a análise microestrutural final.

        Na descrição a seguir, optou-se por representar as amostras dos aços, primeiramente a sua normalizada e então sua recozida, a fim de facilitar a comparação visual.

3) Resultados:

• Aço AISI 1020 Normalizado:

Esse aço contém 0,2% de peso em carbono. Devido ao seu resfriamento rápido, não foi possível a expansão dos grãos de ferrita, que são as partes claras da imagem, e nem a expansão das lamelas escuras são a perlita. O tratamento gerou também uma resistência mecânica maior.

• Aço AISI 1020 Recozido:        Esse aço também contém 0,2 de peso em carbono, porém devido ao resfriamento lento, foi possível a formação de grãos maiores de ferrita         e de lamelas maiores.

• Aço SAE 1045 recozido: O resfriamento é feito lentamente no forno, portanto tem-se a formação de grãos maiores.Composição química: contém 0,45% de peso em carbono.

•        Aço SAE 1045 normalizado: O resfriamento é realizado ao ar, no entanto, pode-se utilizar ar forçado. Em razão da normalização, podem observar-se grãos pequenos com lamelas finas com menos espaços entre elas.

•        Aço 1080 Recozido: Esse aço tem 0,8% do peso em carbono, como essa porcentagem de carbono é bem próxima do estado de eutetóide (0,77% de C) e é posterior no gráfico (hipereutetóide) percebe-se uma grande quantidade de perlita e também o surgimento da cementita que contorna os grãos de perlita.