Tratamentos termicos

INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

METALURGIA

TRATAMENTOS TÉRMICOS

        

RELATÓRIO DE TRATAMENTOS TÉRMICOS

Ingrid Silva dos Santos   N28

Vitória / ES 2014.

TRATAMENTOS TÉRMICOS

RELATÓRIO TRATAMENTOS TÉRMICOS

Relatório apresentado à disciplina de tratamentos térmicos do Curso Técnico de metalurgia e materiais do Instituto Federal do Espírito Santo (IFES) como requisito parcial para avaliação semestral.

Prof. Antônio Carlos Guimarães de Queiroz

1. INTRODUÇÃO

O ferro existe na natureza geralmente sob a forma de óxidos, nos minérios de ferro, dos quais é extraído quase sempre por meio de um forte aquecimento em presença de coque ou carvão de madeira, em fornos adequados, nos quais o óxido é reduzido e o ferro resultante, ligado ao carbono. Forma-se assim uma liga de ferro e carbono que, depois de refinada, constitui a matéria prima para a fabricação da grande maioria das peças metálicas atualmente empregadas, mercê suas interessantes propriedades mecânicas e seu custo relativamente baixo. Como o aço é o ferro fundido, material mais usado em engenharia todo o enfoque dado aqui residirá sobre este tipo de material, embora os tratamentos térmicos aqui descritos possam ser aplicados a outros tipos. 

A macrografia consiste no exame do aspecto de uma peça ou amostra metálica, segundo uma secção plana devidamente polida e em regra, atacada por um reativo apropriado. O aspecto, assim obtido, chama-se macro-estrutura. O exame é feito à vista desarmada ou com auxílio de uma lupa.

A metalografia microscópica (micrografia) estuda os produtos metalurgicos , com o auxílio de microscópio, visando a determinação de sua constituintes e de sua textura. Este estudo é feito em superfícies préviamente polidas e, em geral, atacadas por um reativo adequado.

Os tratamentos térmico são conjuntos de operações que tem como objetivo modificar as propriedades físicas e mecânicas dos aços e de outros materias através de um conjunto de operações que incluem o aquecimento e o resfriamento em condições controladas.

2. DESENVOLVIMENTO

Para descobrir a microestrutura da peça metálica, que é um suporte de bomba, para análise usou-se um esmeril para descobrir de que é feita a peça, nesse caso de ferro fundido cinzento, em seguida a peça foi colocada na cortadeira de disco abrasivo, onde foi feito o corte.  Para o corte foi utilizado a cortadeira de disco abrasivo e as lixadeiras com as lixas 80 ou 180, 220, 320, 400, 600 e 1000; a lupa foi utilizada para observar se havia riscos no sentido contrário da lixa, possibilitando a troca de lixa, para o ataque utilizou-se o nital com o tempo de 3 a 4 segundos, possibilitando a análise do que havia na amostra. Após o ataque descobriu-se que a peça tem em sua microestrutura matriz perlitica e grafita lamelar. O teor de carbono no ferro fundido varia de 2,5 a 4,0%, e o teor de silício é de aproximadamente 2,0%, esse elemento de liga tende a aumentar a resistência a tração e a dureza, no entanto sua dureza é desprezível quando submetida a tração. Os ferros fundidos podem ser normalmente tratados térmicamente com o objetivo de melhorar suas propriedades. O comportamendo desses materiais quando submetido a tais processos é, de modo geral, idêntico ao que ocorre com os aços, dos quais se distingue pela presença de carbono livre. O tratamento térmico aplicado na peça foi a têmpera seguido do revenido. A estrutura do ferro fundido é muito semelhante a dos aços, a não ser pela presença de carbono livre na forma de grafita, que quebra a continuidade da matriz e confere ao material melhor usinabilidade. O fato de a matriz estrutural ser semelhante ao dos aços confere  ainda aos ferros fundidos caracteríticas de endurecimento por têmpera, contudo, nos ferros fundidos os teores de silício e carbono são mais altos, necessitando de temperaturas de austenitização mais elevadas, bem como tempos mais longos, para que haja dissolução do carbono na austenita. Como na peça a sua matriz é perlítica, ela reage melhor a têmpera do que uma ferro fundido com matriz ferritica, a matriz peltica a um tempo curto a uma certa temperatura de aquecimento, consegue-s uma estrutura austenitica, a qual ao ser resfriada em óleo, resulta em uma estrutura final de maior dureza. O resfriamento na têmpera é, em geral, em óleo ou ar, a peça estudada foi resfriada ao ar, pois ela é altamente ligada. Após o resfriamento, a peça deve foi imediatamente submetida ao revenido antes que tenha resfriado abaixo de 150ºC. Em resumo, o objetivo da têmpera é aumentar a dureza e a resistência mecânica e em consequência a resistência ao desgaste. Admite-se que a têmpera aumenta o desgaste ao ferro fundido cinzento com matrizes perliticas em até 5 vezes.