Laboratório de Produção Mecânica

Sumário

1. Introdução 3

2. Objetivo 5

3. Metodologia 6

Materiais Utilizados (Tratamento Térmico) 6

Materiais Utilizados (Ensaio de Dureza Rockwell) 6

Procedimento Experimental (Tratamento Térmico) 6

4. Cálculos e discussões (Tratamento Térmico/ Ensaio Mecânico) 12

5. Conclusão 15

6. Referencias 16

 

Introdução

O tratamento térmico consiste em aquecer e resfriar uma peça de metal para que ela atinja as propriedades mecânicas desejadas como dureza, elasticidade, ductilidade, resistência à tração. O tratamento térmico é normalmente associado com o aumento da resistência do material, mas também pode ser usado para melhorar a usinabilidade, a conformabilidade. É uma operação que pode auxiliar outros processos de manufatura ou melhorar o desempenho de produtos (Tratamento Térmico dos Metais - De Freitas, Paulo Sérgio, 2014 – Edição 1ª). Os tipos de tratamento em aço são: Recozimento: os tratamentos térmicos de recozimento são divididos em alívio de tensões ou subcrítico, recozimento para recristalização, recozimento para homogeneização, recozimento total ou pleno, recozimento isotérmico ou cíclico e esferoidização ou coalescimento. O que diferencia cada um desses tratamentos térmicos de recozimento é o produto formado e a aplicação prática do material tratado. Os recozimentos para alívio de tensões e para recristalização são aplicados a qualquer liga metálica (Tratamento Térmico – Tomio Kitice, 1960). O recozimento para homogeneização é indicado para peças fundidas. O recozimento total ou pleno e o recozimento isotérmico ou cíclico são indicados para os aços em geral. Um dos principais objetivos de se fazer um tratamento térmico por recozimento é que remove as tensões internas e regulariza as estruturas de materiais devido às operações de conformação mecânica a frio e a quente, como estampagens, dobramentos, trefilações, cortes e soldas, minimizando ou eliminando tensões existentes, regulariza a estrutura proveniente de tratamentos térmicos anteriores, remove as tensões devidas a irregularidades no resfriamento de diferentes partes de peças, elimina impurezas gasosas.

Têmpera: o tratamento por têmpera consiste em um aquecimento de um aço a temperaturas acima da sua zona crítica, mantendo-o nessa temperatura para completa homogeneização com posterior resfriamento em meios severos, como água ou óleo de têmpera. Um dos principais objetivos da têmpera é obter a martensita (constituinte metaestável endurecido do aço-carbono), e melhorar a resistência ao desgaste do aço.

Revenimento: o tratamento térmico de revenimento geralmente acompanhase a têmpera. E tem como principais objetivo aliviar ou remover as tensões adquiridas na têmpera, corrigir a dureza e a fragilidade da peça, aumentando resistência, desgaste e tenacidade, minimizando os efeitos térmicos e mecânicos provocados pelo cisalhamento da estrutura austenitizada.

Envelhecimento: tratamento térmico por envelhecimento consiste em efetuar o aquecimento do material a uma temperatura relativamente baixa, mantida durante períodos relativamente longos, de até centenas de horas. Um dos motivos pelos quais se faz esse tipo de tratamento é que acelera um processo que, de forma prática, deveria ocorrer de uma forma natural, em temperatura ambiente, e com um prazo muito mais longo. Além disso, esse tipo de processo elimina tensões nas áreas internas, decorrentes de etapas anteriores, tais como a usinagem, forjamento ou têmpera. (Aços e ferros fundidos - CHIAVERINI, Vicente, 2002 – Edição 7 ª).

Neste trabalho foi feito um tratamento térmico experimental com o aço 1045 para medir sua tensão x deformação.

O aço 1045 é um aço para baixa penetração de dureza na seção transversal, não se recomendando seu uso para seções superiores a 60 mm Possui uma boa relação entre resistência mecânica e resistência à fratura. É utilizado em geral com durezas de 180 a 300 HB. Esse tipo de aço é utilizado na fabricação de componentes de uso geral onde seja necessária uma resistência mecânica superior a dos aços de baixo carbono convencionais. Aplicado principalmente em eixos em geral, pinos, cilindros, ferrolho, parafusos, grampos, braçadeiras, pinças, cilindros, pregos, colunas, entre outros.

Quando o objetivo é aumentar a resistência mecânica desse aço em peças de seções superiores a 80 mm, o que se costuma fazer é somente realizar o tratamento de Normatização do aço SAE 1045 (neste o resfriamento é realizado ao ar), com isto é possível obter: refino de grão, homogeneização estrutural e principalmente, aumento da dureza média para intervalos de 20 a 30 HB em torno de 220 HB.

Será analisado com esse experimento a tensão x deformação no aço 1045 temperado, e recozido. Com isso será possível avaliar qual processo foi efetivamente melhor.

 

Objetivo

Analisar o comportamento do aço 1045 em relação ao sistema de recozimento e tempera. Em vista da coleta de dados para obter os resultados de tensão e deformação do material. Submeter um corpo de prova aço 1045 á testes para analizar a dureza Rockwell.

Metodologia

Materiais Utilizados (Tratamento Térmico)

02 corpos de prova;

01 Balde de água;

01 Forno tipo mufla;

Materiais Utilizados (Ensaio Mecânico)

01 Máquina universal de ensaio; EMIC 100kn;

01 Corpo de prova após tratamento de têmpera;

01 Corpo de prova após tratamento de recozimento;

01 Computador.

Materiais Utilizados (Ensaio de Dureza Rockwell)

02 amostras de aço 1045;

01 Máquina de medição de dureza Rockwell (Mitutoyo DT-10)

01 Cortadora Metalográfica;

Pontas esféricas e cônicas para a máquina