LABORATÓRIO DE MATERIAIS E METALOGRAFIA

UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

LABORATÓRIO DE MATERIAIS E METALOGRAFIA 

DIANA AVER

LEONARDO DA ROCHA SANTOS

LETÍCIA KACHALA FIN

SAE 4340

CAXIAS DO SUL

        2018        

SUMÁRIO

1        INTRODUÇÃO        3

1.1        OBJETIVO GERAL        3

2        REVISÃO BIBLIOGRÁFICA        4

2.1        AÇO SAE 4340        4

2.2        TRATAMENTO TERMICO        4

2.3        DUREZA        5

2.4        TRAÇÃO        5

2.5        IMPACTO        6

2.6        ANÁLISE DE MICRO ESTRUTURA        7

2.6.1        Preparo das amostras        7

2.6.2        Inclusões        8

2.6.3        Identificação metalográfica        8

2.6.4        Tamanho de grão        9

3        NORMAS ADOTADAS        10

4        MATERIAIS E MÉTODOS        11

5        RESSULTADOS E DISCUSSÃO        14

5.1        DESCRIÇÃO DOS CORPOS DE PROVA        14

5.2        RESULTADOS EXPERIMENTAIS        14

6        CONCLUSÃO        22

7        BIBLIOGRAFIA        25

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1. INTRODUÇÃO

        Na atualidade cada vez mais a indústria tem a necessidade do uso pleno e o desenvolvimento dos materiais no ramo metal mecânico, exigindo o máximo desempenho destes metais, para o menor custo possível sem deixar de atender as mais rígidas especificações técnicas. Desta forma, se abre uma gama de possibilidades para o estudo dos metais, bem como para as capacidades mecânicas deste material.

        Portanto, para este presente trabalho foi utilizado o Aço SAE 4340 que foi inicialmente submetido a tratamentos térmicos de têmpera e revenimento, para em sequencia ser ensaiado em testes de dureza, tração e impacto, onde por final as amostras foram preparadas para que fosse realizada uma análise metálografica para a definição das inclusões e das microestruturas.

1.  OBJETIVO GERAL

        Analisar as propriedades mecânicas do aço SAE 4340 submetido aos tratamentos térmicos de têmpera e revenimento, por meio dos ensaios de tração, dureza e impacto. E ainda analisar a sua estrutura por análise metalográfica, através da micro estrutura, do  tamanho de grão e das inclusões.

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1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

1. AÇO SAE 4340

        Este aço tem uma certa resposta favorável ao tratamento térmico e também apresenta uma boa combinação de ductilidade e força quando submetidos a estes tratamentos. Sua composição química é de Carbono (0,37-0,43%), Cromo (0,70-0,90%), Ferro (95,195-96,33%), Manganês (0,60-0,80%), Molibdênio (0,20-0,30%), Níquel (1,65-2%), Fósforo (<=0,035%), Silício (0,15-0,30%) e Enxofre (<=0,040%) (MATWEB, 2018). Já as suas propriedades mecânicas estão de acordo com a Tabela 1.

Tabela 1: Propriedades mecânicas do SAE 4340

Propriedade mecânica	Valor correspondente
Densidade	7,85g/cc
Dureza Rockwell B	100
Dureza Rockwell C	40
Resistência a tração	1282MPa
Tensão de escoamento	862MPa
Alongamento base	12,2%
Redução da área	36,3%
Módulo de elasticidade	200GPa

Fonte: Matweb, 2018.

        Dentre os usos para este aço podemos citar pinos de pistão, rolamentos, munições, engrenagens, matrizes e vasos de pressão (MATWEB, 2018).

1. TRATAMENTO TERMICO

        Dentre os tratamentos térmicos existentes podemos citar a têmpera como um dos mais importantes para os fins de aumento de dureza e de resistência mecânica. Além de ser um processo relativamente simples que consiste de duas etapas, sendo a primeira o aquecimento utilizado para conduzir o aço para uma fase onde se obtém o melhor arranjo possível dos grãos na estrutura do metal, para os mais diversos determinados fins. E o segunda etapa que é o resfriamento rápido e brusco que pode ocorrer tanto em água ou óleo, e que tem por finalidade manter a estrutura obtida durante o aquecimento do metal (FERMAC, 2018).