Os Processos de Fabricação

RESPOSTAS DAS QUESTÕES PARTE 1

1. Saber selecionar as ligas metálicas de Aço e Ferro Fundido.

Aços são mais versáteis e as ligas metálicas possuem um grau de importância muito grande, de forma que, o material pode apresentar propriedades mecânicas que podem ser modificadas tanto peles elementos da liga quanto pela aplicação de tratamentos térmicos.

        Para melhor caracterização do aço, é importante conhecer sua composição química e internacionalmente, os mesmos são classificados com códigos. A fundição utiliza a classificação do “Investment Casting Institute” (ICI) – Instituto de Fundição de Precisão – o qual especifica diversas ligas metálicas desde as ferrosas como as não ferrosas, como o alumínio, cobre, níquel e cobalto.

A classificação ICI é semelhante a AISI, mantendo-se composição e variando-se apenas a faixa de composição de alguns elementos. O AISI é usado pela “Society of Automotive Engineers” (SAE), sendo referido pela abreviação de SAE/AISI e possui um sistema de 4 a 5 algarismos, indicando teor de carbono, se é aço ou liga.

Os aços ultrarresistentes são materiais de alta resistência mecânica, sendo que os aços ultrarresistentes médio carbono possui custo moderado, alta endurecibilidade, boa conformabilidade, boa tenacidade satisfatória e soldabilidade. O uso é recomendado em caixas de motores de foguetes, tubos de canhões, parafusos, pinos e componentes estruturais de aviões, eixos e engrenagens.

As ligas conferem variedade de microestrutura e melhora de propriedade geral.

2. Saber especificar, segundo normas ABNT e internacionais, os materiais e seus tratamentos térmicos, levando em consideração como o produto é oferecido para aquisição no mercado.

        É de grande importância o conhecimento da composição e as características do material que será trabalhado para a obtenção do produto final. A classificação, seja pela ABNT, AISI/SAE ou outras, fornece dados importantes sobre as propriedades do material.

Os tratamentos térmicos e termoquímicos conferem características diferentes ao material, por isso, dados como esse impactam na produção final. Essas informações podem ser utilizadas para conhecimento do limite de escoamento do material, sua resistência, se o material possui boa usinabilidade, entre outros.

O SAE/AISI utiliza critérios de classificação como a composição e suas devidas proporções no material.

3. Quais são os fatores que influenciam na estrutura cristalina do metal:

Tempo de permanência em determinada temperatura; Temperatura de aquecimento; Velocidade de resfriamento.

4. Esses fatores determinam a microestrutura do material, definindo as propriedades dos metais?

Sim, todos esses fatores influenciam na estrutura cristalina do metal, denominada de microestrutura, determinando as propriedades específicas dos metais. Há vários modos de alterar a microestrutura, dentre os métodos mais comuns é o tratamento térmico (TT).

5. Quais são as formas de alterar a microestrutura do material é realizando um tratamento térmico (TT)?

Os tratamentos térmicos mais comuns são: recozimento, normalização, têmpera, revenido, colascimento e os tratamentos isotérmicos.

6. O TT tem como objetivo principal aumentar, diminuir, melhorar e alterar, de um modo geral, as propriedades mecânicas dos materiais?

Sim, os tratamentos térmicos têm por finalidade:

• Remover tensões internas (proveniente de resfriamento desigual, trabalho mecânico e outros);
• Aumentar ou diminuir a dureza;
• Aumentar a resistência mecânica, do desgaste, à corrosão e ao calor;
• Melhorar a ductilidade, usinabilidade;
• Melhorar as propriedades de corte;
• Modificar as propriedades elétricas e magnéticas.

Sendo assim, necessário o tratamento térmico nos aços. Existem transformações que ocorrem em determinadas temperaturas e estas variações estão atreladas tanto a faixa de temperatura utilizada quando a composição do material

7. Os TT consistem, basicamente, em aquecer o material a certa temperatura, mantê-lo por um dado tempo e esfriá-lo sobre determinadas condições?

Sim, os TT é um conjunto de operações de aquecimento e resfriamento controlados, que tem por objetivo modificar a microestrutura e atingir determinadas propriedades mecânicas.

RESPOSTAS DAS QUESTÕES PARTE 2

1. FATORES DE INFLUENCIA NOS TRATAMENTOS TERMICOS

        Os tratamentos térmicos são conjuntos de operações de aquecimento térmico do aço em temperaturas, tempo, atmosfera e velocidade controladas. Os processos conferem propriedades ao aço e características especificas, como remoção de tensões internas, aumento ou diminuição da dureza, melhora da ductilidade e usinabilidade, resistência ao desgaste e a corrosão e modificação das propriedades elétricas e magnéticas.

        Em aços de baixo e médio teor de carbono normalmente enfrentam processo de forja ou laminação, enquanto os de alto teor e com elementos de liga necessitam de tratamentos térmicos antes de serem aplicados.

        São fatores de influência: aquecimento, tempo de permanência e resfriamento, atmosfera. A temperatura ocorre acima do ponto crítico, onde há a completa austenização do aço e dissolução de carboneto de ferro, sendo a velocidade muito importante e quanto mais alta a temperatura, maior segurança na dissolução de ferro e maior os grãos de austenita.

        O resfriamento também é influenciado pela velocidade e para escolher o método de resfriar é importante consideram o material utilizado. Dos meios usuais, ambiente do forno, ar e líquidos, o forno é o mais brando e o mesmo evita o surgimento de oxidação, que forma casca na peça. Um fator de influência também é a circulação do meio de resfriamento ou agitação da peça no interior, que leva a fissuras ou empenamento.

2. ESFERIOIDIZAÇÃO

        A esferioidização corresponde a um processo de tratamento térmico onde o objetivo é produzir uma microestrutura de carbonetos globulares em uma matriz ferrítica. É um tipo de tratamento por recozimento que apresenta temperatura inferior ao da zona crítica, onde provoca alteração na distribuição dos carbonetos na microestrutura, que são transformadas de lamelas em esferas dispersas na matriz e favorece a usinabilidade, mínima dureza e máxima ductilidade. O processo aumenta a vida das ferramentas e facilita operações de conformação mecânica e usinagem.