INTRODUÇÃO E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

1. INTRODUÇÃO E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

As propriedades mecânicas de um metal estão ligadas a sua composição química, da estrutura cristalina, do histórico de processamento e dos tratamentos térmicos realizados. Resumidamente, os tratamentos térmicos podem ser descritos como sendo ciclos de aquecimento e resfriamento controlados em material metálico (metal ou liga) que causam modificações na microestrutura do mesmo, resultando em alterações nas propriedades mecânicas.

Para determinar os tipos de tratamentos térmicos, são levados em consideração os fatores de temperatura, taxas de aquecimento e resfriamento, tempo de permanência em uma determinada temperatura.

O Aço 1045 é um aço com baixa penetração de dureza na seção transversal, não sendo recomendado seu uso para seções superiores à 60 mm. Possui uma boa relação entre resistência mecânica e resistência à fratura. Sua principal aplicação está na fabricação de componentes onde é necessária uma resistência mecânica superior a dos aços de baixo carbono convencionais. Como exemplo, podemos citar os eixos em geral, cilindros, grampos, parafusos, etc.

Geralmente, o Aço 1045 é utilizado com durezas de 180 a 300 HB e quando utilizado para grandes seções deve ser realizado o tratamento térmico de normalização. Quanto ao seu forjamento, deve ser realizado na temperatura mínima de 870°C e máxima de 1240°C.

• Composição Química (% em massa): C (0,43 – 0,50), Mn (0,60-0,90) – Si (0,40 - máx), Cr (-), Al (-), P (0,04 – Max), S (0,05 – máx). (GGD METAlS, 2017)
• Têmpera: Austenitizar em temperatura entre 820 à 850 °C. Aquecer por 1 hora para cada 25 mm de espessura. Resfriar em água ou polímero. Para resfriamento em óleo (seções menores do que 10 mm) temperar a partir de 840 à 860°C. (GGD METAlS, 2017)
• Recozimento: O tratamento deve ser feito na temperaura próxima de 800 à 850°C por no mínimo 1 hora para cada 25 mm. Resfriar lentamente no forno. (GGD METAlS, 2017)

1. OBJETIVOS

• Realizar ensaios de Tração em duas barras de Aço 1045, sendo uma submetida ao Tratamento térmico de Recozimento e outra ao Tratamento térmico de Têmpera;
• Através do gráfico, Tensão x Deformação, calcular para as duas barras o Módulo Elástico, Tensão de Escoamento, Tensão Limite de Resistência, Tensão de Ruptura e o Alongamento Percentual Máximo;
• Relacionar os resultados obtidos a cada Tratamento térmico utilizado no processo;

1. METODOLOGIA

3.1.        Materiais Utilizados

• Duas amostras de Aço 1045 (3/8” de diâmetro, 100 mm de comprimento);
• Forno tipo mufla;
• Máquina de ensaio universal EMIC;
• Balde plástico de água.

3.2.        Procedimento Experimental

1 – Foram levadas as duas barras de Aço 1045 ao forno tipo mufla, sendo submetidas a uma temperatura de 850°C por 1 hora, sem controle de atmosfera;

2 - Ao término do aquecimento, a barra que passou pelo tratamento térmico de

Recozimento foi deixada no forno para resfriar de forma natural, já a barra que passou pelo tratamento térmico de Têmpera foi resfriada em água, com o auxílio do balde plástico;

        3 - Após o resfriamento completo das barras, com o auxílio da Máquina de ensaio universal EMIC, foram realizados os testes de Tração nas duas barras. Junto ao ensaio, foi gerado um relatório contendo um gráfico da Força (kN) x Deformação (mm) e os demais dados necessários para o desenvolvimento dos cálculos e a conclusão do estudo.

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