Análise Do Tratamento Térmico de Recozimento Aplicado Ao Aço SAE 1045.
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Análise do tratamento térmico de Recozimento aplicado ao Aço SAE 1045. Alcione O. Galvão , Samara M. Valcacer, Sirtys S. L. de Andrade , Renata Carla T. S. Felipe , Tercio G. Machado Depto. Acadêmico de tecnologia industria – GETIM – Centro federal de educação tecnológica do RN CEFET-RN, Av. Sen. Salgado Filho, 1559, CEP 59015-000 Natal/RN Brasil E-mail: [email protected] Resumo O aço constitui uma das matérias-primas mais importantes para a sociedade atual, devido a sua elevada utilização nos mais diversos segmentos da indústria. Geralmente, a utilização de tratamentos térmicos para a transformação da estrutura dos aços é fundamental, pois determinadas características mecânicas são significativamente alteradas quando o mesmo é submetido a aquecimento, seguido de resfriamento. O objetivo desse trabalho é analisar a influência do tratamento térmico de recozimento aplicado ao aço 1045. Palavras Chave: recozimento, aço, temperatura. 1. - Introdução O aço constitui uma das matérias-primas mais importantes para a sociedade atual, devido a sua elevada utilização nos mais diversos segmentos da indústria. Dessa forma, é de fundamental importância a constante busca de conhecimento sobre as propriedades mecânicas do aço. A utilização de tratamentos térmicos para a transformação da estrutura dos aços é muito utilizada, pois determinadas características mecânicas são significativamente alteradas quando o aço é submetido a aquecimento, seguido de resfriamento. O Recozimento consiste em um tratamento térmico caracterizado por um resfriamento lento através da zona crítica, a partir da temperatura de austenitização. Normalmente o recozimento vem sendo aplicado para aços hipoeutetóides, ou seja, para aços com menos de 0,5% de carbono. Este tratamento tem como objetivo diminuir a resistência mecânica do aço e aumentar a ductilidade. Os aços são então recozidos para aumentar a capacidade de deformação a frio, como por exemplo a estampagem de cápsulas para cartuchos de balas; ver figura 1. É evidenciado, também, a melhora significativa na usinabilidade. A microestrutura final formada nesse tipo de tratamento térmico calórico é a perlita grosseira, de baixa dureza. Mesmo com o resfriamento lento, realizado ao forno, outras estruturas poderão ser formadas, como perlita fina e até mesmo a bainita. O objetivo do nosso trabalho é aplicar o recozimento pleno ou convencional em aços SAE 1045, analisando as alterações microestruturais e a possível diminuição de dureza com possível melhoria na usinabilidade. Figura 1. - Ciclos de deformação a frio e recozimento (estampagem de cápsula para cartuchos de balas). 2. – Procedimento Experimental
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Trabalho apresentado em congresso na área da metalmecanica
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Anlise do tratamento trmico de Recozimento aplicado ao Ao SAE 1045. Alcione O. Galvo , Samara M. Valcacer, Sirtys S. L. de Andrade, Renata Carla T. S. Felipe , Tercio G. Machado Depto. Acadmico de tecnologia industria GETIM Centro federal de educao tecnolgica do RN CEFET-RN, Av. Sen. Salgado Filho, 1559, CEP 59015-000 Natal/RN Brasil E-mail: [email protected] Resumo O ao constitui uma das matrias-primas mais importantes para a sociedade atual, devido asuaelevadautilizaonosmaisdiversossegmentosdaindstria.Geralmente,autilizaode tratamentostrmicosparaatransformaodaestruturadosaosfundamental,pois determinadascaractersticasmecnicassosignificativamentealteradasquandoomesmo submetidoaaquecimento,seguidoderesfriamento.Oobjetivodessetrabalhoanalisara influncia do tratamento trmico de recozimento aplicado ao ao 1045. Palavras Chave: recozimento, ao, temperatura. 1. - Introduo Oaoconstituiumadas matrias-primasmaisimportantesparaa sociedadeatual,devidoasuaelevada utilizaonosmaisdiversossegmentosda indstria.Dessaforma,defundamental importnciaaconstantebuscade conhecimentosobreaspropriedades mecnicas do ao.A utilizao de tratamentos trmicos para a transformao da estrutura dos aosmuitoutilizada,poisdeterminadas caractersticasmecnicasso significativamentealteradasquandooao submetidoaaquecimento,seguidode resfriamento.ORecozimentoconsisteemum tratamentotrmicocaracterizadoporum resfriamentolentoatravsdazonacrtica,a partir da temperatura de austenitizao.Normalmente o recozimento vem sendo aplicadoparaaoshipoeutetides,ouseja, paraaoscommenosde0,5%decarbono. Estetratamentotemcomoobjetivodiminuira resistnciamecnicadoaoeaumentara ductilidade.Osaossoentorecozidospara aumentaracapacidadededeformaoafrio, como por exemplo a estampagem de cpsulas paracartuchosdebalas;verfigura1. evidenciado,tambm,amelhorasignificativa nausinabilidade.Amicroestruturafinal formadanessetipodetratamentotrmico calricoaperlitagrosseira,debaixadureza. Mesmocomoresfriamentolento,realizadoao forno,outrasestruturaspoderoserformadas, como perlita fina e at mesmo a bainita. O objetivo do nosso trabalho aplicar orecozimentoplenoouconvencionalemaos SAE1045,analisandoasalteraes microestruturaiseapossveldiminuiode dureza com possvel melhoria na usinabilidade. Figura 1. - Ciclos de deformao a frio e recozimento (estampagem de cpsula para cartuchos de balas). 2. Procedimento Experimental 2 Forampreparadas10amostrasdeao SAE1045com10mmdeespessurapor35mmdedimetroparaarealizaodos ensaios. Asamostras foram serradas, torneadas (baixavelocidadederotaoelubrificao constante,evitando-seoexcessivo aquecimentonesseprocesso).Emseguidafoi separada uma amostra para servir de padro e as demais foram distribudas em trs grupos: a)Grupo1:Nestegrupoataxade aquecimentofoide10 Celsiusporminuto, comatemperaturadepatamarem800CelsiusOtempodepermanncia temperaturadeaquecimentoparaa homogeneizaodasamostrasfoide30 minutos, sendo o resfriamento realizado dentro do forno at a temperatura de 25C. b) Grupo 2: Os parmetros para o recozimento foramosmesmosestabelecidosparaoGrupo anterior,apenascomumavariaonotempo depermanncianatemperaturadepatamar, quenestecasofoide35minutos.O resfriamentofoirealizadotambmdentrodo forno at a temperatura de 25oC. c)Grupo3:Osmesmosprocedimentosforam adotadasnessegrupo,variando-seapenaso tempo para 40 minutos. Apsotratamentotrmicode recozimentoplenorealizadonasamostrasas mesmasforamlixadas(lixasdguano180, 220, 320, 400 e 600). Em seguida as amostras foram polidas napolitrizcompastaabrasivadepolimentoa basedealumina(composio:alumina, betonita, gua destilada e corante), seguida de ataquequmiconasuperfcieutilizandouma soluo de cido ntrico 2% (NITAL) A microestrutura foi estudada utilizando-sedemicroscopiaptica,realizando-se aumentos de 100x, 200x, 400x e 1000x. Foi realizado ensaio de dureza Rockwell padroB,usandoumapr-cargade10kgfe umacargade100kgf.Foramrealizadaspelo menos10medidasparacadacondio estudada.
3. Resultados e discusses Otratamentotrmicocalricode recozimentoplenoaplicadoaoao1045 mostrou-sesatisfatrio.Verificou-se, evidenciado na tabela 1 e 2, que quanto maior otempoderecozimentomenorfoiadureza obtida. Dessa forma, obteremos amostras com menorresistnciamecnica,pormmaior ductibilidade e tenacidade. Tabela 1. Influncia do tempo no tratamento trmico de recozimento em ao 1045. Tabela2.Mediadasamostrasemrelaoao tempo. Tempo de recozimento Mediadadureza(HRB)nos grupos1,2e3de amostras. 30 minutos88.9 35 minutos86.9 Tempo de recozimento AmostrasDureza HRB Desvio padro HRB Sem recozimento Amostra padro 95.51.13 Amostra 1 86.7 0.6 Amostra 2 89 0.77 30 minutos Amostra 391.11.28 Amostra 4 87.7 0.68 Amostra 5 86.7 0.76 35 minutos Amostra 6 86.80.49 Amostra 7 88.1 0.97 Amostra 8 84.8 1.23 40 minutos Amostra 9 87.70.38 3 40 minutos86.8 Aanlisemetalogrficarealizadasnas peasquesofreramrecozimentopodem mostrarsuaestruturaapstersofridoo tratamentotrmico.Podemosperceber maiores detalhes nas figuras de 1 a 5. Figura 1. Micrografia ptica em ao 1045, com aumentode200x,atacadocomsoluode NITAL 2%. Figura 2. Micrografia em pea recozida por 35 minutoscomaumentode100x,atacadacom NITAL 2%. Figura 3. Micrografia em pea recozida por 30 minutoscomaumentode200x,atacadacom NITAL 2%. Figura 4. Micrografia em pea recozida por 40 minutoscomaumentode400x,atacadacom NITAL 2%. Figura 5. Micrografia em pea recozida por 35 minutoscomaumentode1000x,atacadacom NITAL 2%. 3. - Concluses 4
Percebemosclaramenteainflunciado temponareduodadureza,evidenciadanos resultadosapresentados.Poroutrolado, tivemosumaumentodaductilidadecom melhorianatrabalhabilidade.Dessaforma, esse tratamento trmico mostrou-se satisfatrio quandosedesejampeasdemdioteorde carbonocomumamelhorductilidadee tenacidade.necessriosalientarqueo controledotempofundamentalparaquese possaterumcontrolenaspropriedades desejadas.Verificou-seclaramentenas micrografiasaformaodaestrutura caractersticadorecozimento,demonstrandoa aodiretadessetratamentonaestruturado ao. 4. - Agradecimentos Agradecemosaolaboratriode materiais da UFRN, na pessoa da Profa. Neide, fundamentalnarealizaodostratamentos trmicos,bemcomoasalunasbolsistasdo laboratriodeEnsaiosdoCEFET/RNque auxiliaram nos ensaios de dureza. 5. - Referncias 1CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecnica: Estruturaepropriedadesdas ligas metlicas. Vol. 2, Editora McGraw-Hill, So Paulo, 1986. 2COLPAERT,H.MetalografiadosProdutos SiderrgicosComuns,3Edio,Edgard Blcher, Editora da Universidade de So Paulo, So Paulo-SP, 1974. 3 CALLISTER, JR. W.D. Cincia e Engenharia dosMateriais,5Edio,LTCEditora,So Paulo-SP. 2002.
