1.4.3- questões de tratamentos térmicos

7/21/2019 1.4.3- Questes de Tratamentos Trmicos

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MarcaInstituio

Ensino

Prof. M.Sc. Antonio Fernando de Carvalho Mota

QUESTESDE

TRATAMENTOS TRMICOS

FONTE: EXERCCIOS SOBRE TRATAMENTOS TRMICOS DAS LIGAS FERROSASProf. Jair Dinoah de Arajo JniorLeia mais: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAU-IAK/exercicios-resolvidos-tratamentos-

termicos#ixzz22X1bYUmR


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QUESTES DE TRATAMENTOS TRMICOS

1- Em que consiste, de uma maneira geral, o tratamentotrmico?

R: Alterar as microestruturas das ligas metlicas e comoconsequncia as propriedades mecnicas como o aumento ou

diminuio da dureza, aumento da resistncia mecnica, melhorada ductilidade, melhora da usinabilidade, melhora da resistncia aodesgaste, melhora da resistncia corroso, melhora da resistnciaao calor, melhora das propriedades eltricas e magnticas, entreoutras propriedades mecnicas.


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2- Quais os cuidados que devemos ter na fase deaquecimento?

R: Velocidades de aquecimento muito elevadas podem causar

distores ou, at mesmo, trincas, porm, em alguns casos,velocidades muito baixas de aquecimento pode causar crescimentode gro. (ex: aos fortemente encruados.)



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3- Que preaquecimento? Quando deve ser usado?

R: O preaquecimento acontece no inicio do aquecimento domaterial, aquecendo lentamente afim de evitar ou no provocar

defeitos na pea que esta sendo aquecida.



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4- Qual a finalidade do tempo de permanncia na temperatura detratamento?

R: O tempo de tratamento trmico depende muito das dimenses dapea e da microestrutura desejada. Quanto maior o tempo, maior asegurana da completa dissoluo das fases para posteriortransformao, e maior ser o tamanho do gro. A temperaturadepende do tipo de material e da transformao de fase oumicroestrutura desejada.



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5- O que a descarbonetao? Quando pode ocorrer? Como evitar?

R: A descarbonetao nada mais do que a combinao do carbono doao com o oxignio livre do ambiente. Este processo conduz perda decarbono do ao a partir da sua superfcie, fazendo com que a pea fiquecom uma camada com teor reduzido em carbono. A espessura destacamada depender do tempo e da temperatura em que a pea ficar

exposta a estas condies. Obviamente esta uma situao normalmenteindesejvel, pois a diminuio do teor de carbono conduzir a umadiminuio na dureza. Este fato se torna mais grave quando realizamos umtratamento trmico de tmpera, pois uma diminuio no teor de carbonoprovoca uma queda sensvel na dureza, j que a dureza da martensitadepende do teor de carbono. Assim sendo, as peas submetidas atratamentos trmicos devero ser protegidas por uma atmosfera neutra queimpea a descarbonetao. Isto pode ser conseguido utilizando-se fornosque produzam este tipo de atmosfera ou, caso isto no seja possvel, deve-se envolver as peas em uma substancia rica em carbono como cavacosde ferro fundido ou carvo.



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6- Para cada tratamento trmico abaixo, d os objetivos, faa o ciclo trmico,represente no TTT o resfriamento e diga qual a microestrutura obtida.

a) Recozimento pleno;

R: O objetivo remover tenses devidas a tratamentos mecnicos, diminui a dureza,aumenta a ductilidade, regulariza a textura bruta de fuso, eliminar finalmente, oefeito de quaisquer tratamentos trmicos ou mecnicos e que o ao tenha sidosubmetido.

Microestrutura obtida: Perlita (ou ferrita mais perlita) Ou (perlita mais cementita).



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b) Recozimento isotrmico;

R: O objetivo utiliza-se para peas que necessitam ser usinadas comremoo de cavacos e que aps a usinagem, devam sofrer tratamentostrmicos finais com distoro dimensionadas mnimas e sempre repetitivaspara grandes series de produo.



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c) Normalizao;

R: Os Objetivos so idnticos aos do recozimento com a diferena de quese preocupa obter uma granulao mais fina e, portanto, melhorespropriedades mecnicas. As condies de aquecimento do material soidnticas aos que ocorrem no recozimento, resfriamento feito mais rpido:ao ar.

Microestrutura obtida: Perlita fina.



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d) Austmpera;

R: O objetivo consiste no aquecimento do ao a temperaturas acima dacritica, seguido de esfriamento rpido de modo a evitar a transformao daaustenita ate o nvel de temperaturas correspondentes formao debainita. O ao mantido a essa temperatura o tempo necessrio para quea transformao da austenita em bainita se complete dependendo datemperatura do banho (de sal fundido ou chumbo derretido) onde o ao

esfriado obtem-se bainita mais ou menos dura. Microestrutura obtida: Bainita.



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e) Tmpera convencional;

R: Objetivo da tempera convencional o aumento da dureza, resistnciamecnica (limites de escoamento e resistncia) e resistncia ao desgaste,entretanto, a ductilidade e a tenacidade dos aos temperados nula.

Possui 100% de martensita com dureza de 60 a 67 HRC.

O resfriamento da austenita em gua, leo ou ar forado.

. Microestrutura obtida: Martensita pura



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f) Martmpera;

R: O objetivo aumento de dureza por meio da microestruturamartenstica.

Menor nvel de tenses internas em relao a tempera convencional, econsequentemente, maior estabilidade dimensional sobre os lotes e menorperda de peas por trincas e/ou distores dimensionais.

Custo mais elevado que a tempera convencional devido ao emprego de

fornos do tipo banho de sal. Microestrutura obtida: Martensita (idntica a tempera Convencional).



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7- Diga porque a tenacidade do ao normalizado maior que a

do recozido?

R: O processo de normalizao, por incluir um resfriamento maisacelerado do que o recozimento, alm de produzir uma perlita maisfina, ir produzir uma diminuio do tamanho de gro, que leva a

um considervel aumento de tenacidade.



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8- Compare a austmpera com a tmpera convencional.

R: O tratamento de austmpera um tratamento trmicousualmente utilizado em substituio tmpera quando se tem porobjetivo melhorar as propriedades mecnicas do ao,

principalmente a ductilidade e a tenacidade, diminuir a possibilidadede aparecimento de trincas e de empenamentos e ainda melhorar aresistncia ao desgaste e a possibilidade de fragilizao paradeterminadas faixas de temperatura. Assim podemos resumir asdiferenas fundamentais entre a austmpera e a tmpera, aaustmpera propicia uma maior tenacidade e uma maior ductilidadedo que a tmpera e a martmpera para uma mesma dureza, almde diminuir o aparecimento de trincas e de empenamento naspeas.



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9- Compare a martmpera com a tmpera convencional.

R: O tratamento da martmpera utilizado em substituio tmpera quando se deseja diminuir o risco de trincas,empenamentos e tenses residuais excessivas. O tratamentoconsiste basicamente em se retardar o resfriamento logo acima datemperatura de transformao martenstica, permitindo aequalizao da temperatura ao longo de toda a pea, completando-se aps o resfriamento. A estrutura formada, a exemplo da tmpera,ser martenstica, sendo, portanto, dura e frgil. Na temperaconvencional o processo o mesmo, obteno de microestrutura

dura e frgil.



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10- Que vem a ser a temperabilidade de um ao? De quedepende?

R: Temperabilidade a capacidade de um ao alcanar,transformar-se total ou parcialmente de austenita para martensita. A

temperabilidade depende do tamanho de gro e da presena dedeterminados elementos de liga.



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4. EXERCCIOS.

1. O que ocorre e quais os efeitos dos tratamentos trmicos?2. O que o tratamento trmico de recozimento e quais objetivos darealizao desse tratamento trmico?3. O que o tratamento trmico de tmpera e o que visa esse tratamento?4. Qual a importncia do ensaio Jominy e como feito esse ensaio?

5. Qual a finalidade do ensaio de dureza Rockwell na anlise datemperabilidade de um ao?6. Qual a finalidade do revenimento?7. Qual as diferenas entre um tratamento trmico de solubilizao e deenvelhecimento?8. Descreva o tratamento de cementao e qual sua finalidade?

http://sites.poli.usp.br/d/pmr2202/arquivos/Tratamento_termico_e_superficial.pdf

Introduo Manufatura Mecnica PMR 2202Tratamentos Trmicos e de Superfcie Profa. Izabel Machado


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Fonte:http://www.joinville.ifsc.edu.br/~paulosergio/Tecnologia%20dos%20Materiais%20II/APOSTILA%20TMA%20II.pdf

Curva TRC


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1) Analise o diagrama TTT que ilustraas curvas de resfriamento contnuopara um ao-1080 (Figura ao lado).Cite quais as fases microestruturaisde amostras dessa liga que so, emprimeiro lugar, completamente

transformadas em austenita e depoisresfriadas at a temperaturaambiente, de acordo com asseguintes taxas: (a) 150 C/s, (b) 10C/s, (c) 70 C/s e (d) 2 C/s at 700graus e manuteno nesta

temperatura por 20 horas eresfriamento dentro do forno.

EXERCCIOS Diagramas TTT (transformao contnua)


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2) Usando o diagrama de transformao contnua para uma liga de ao ABNT 4340 (videfigura da pgina 55), determine a microestrutura final de pequenas amostras que foramresfriadas at temperatura ambiente segundo as seguintes taxas de resfriamento: a) 20C/s, (b) 7 C/s, (c) 0,05 C/s, (d) 1 C/s e (e)

0,002 C/s. Para cada caso, suponha que a amostra se encontra inicialmente a umatemperatura de 845 C e que ela tenha sido mantida a essa temperatura por temposuficiente para que fosse atingida uma estrutura austentica completa e homognea.


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EXERCCIOSDiagramas TTT (transformao isotrmica)

1) Descreva as condies de resfriamento de trs peas de ao ABNT 1080 (a), (b) e (c),conforme as curvas de transformao isotrmica ilustradas na figura em anexo.

OBSERVAES:Informe a temperatura de austenitizao, as temperaturas do tratamento isotrmico, os

temposem horas de tratamento at o resfriameto total das peas e a microestrutura resultante.

A curva (a) ilustra o tratamento isotrmico de AUSTMPERA.A curva (b) ilustra o tratamento isotrmico de MARTMPERA


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2) Usando o diagrama de transformao isotrmica para uma liga de ao com 0,45%C(vide figura da pgina 51), determine a microestrutura final de uma pequena amostraque foi submetida aos seguintes tratamentos tempo-temperatura. Para cada caso,suponha que a amostra se encontra inicialmente a uma temperatura de 845 oC e queela tenha sido mantida a essa temperatura por tempo suficiente para que

fosse atingida uma estrutura austentica completa e homognea.


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(a) Resfriamento rpido at 250 C, manuteno dessa temperatura por 103 segundos, e ento tmperaat a temperatura ambiente;------------------------------------------------------------------------------------------------------------(b) Resfriamento rpido at 700 C, manuteno dessa temperatura por 30 segundos, e ento tmperaat a temperatura ambiente;

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------(c) Resfriamento rpido at 400 C, manuteno dessa temperatura por 500 segundos, e entotmpera at a temperatura ambiente;------------------------------------------------------------------------------------------------------------(d) Resfriamento rpido at 700 C, manuteno dessa temperatura por 105 segundos, e entotmpera at a temperatura ambiente;-------------------------------------------------------------------------------------------------------------(e) Resfriamento rpido at 650 C, manuteno dessa temperatura por 3 segundos, resfriamentorpido at 400 C, manuteno dessa temperatura por 10 s, e ento tmpera at a temperaturaambiente;-----------------------------------------------------------------------------------------------------------(f) Resfriamento rpido at 450 C, manuteno dessa temperatura por 10 segundos, e ento tmperaat a temperatura ambiente;-----------------------------------------------------------------------------------------------------------(g) Resfriamento rpido at 625 C, manuteno dessa temperatura por 1 segundo, e ento tmpera

at a temperatura ambiente;-----------------------------------------------------------------------------------------------------------(h) Resfriamento rpido at 650 C, manuteno dessa temperatura por 10 segundos, resfriamentorpido at 400 C, manuteno dessa temperatura por 5 s, e ento tmpera at a temperaturaambiente;


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1) O que so tratamentos termoqumicos e qual a sua finalidade?

2) Quais as aplicaes dos tratamentos termoqumicos superficiais?3) Quais os mtodos de endurecimento superficial?4) O que cementao? Qual o objetivo deste tratamento?5) Que tipo de aos so cementados? Em que faixa de temperaturaturas

so tratados? Por que o carbono introduzido na fase austentica?6) Qual o teor de carbono da camada cementada?7) Do que depende a profundidade e a quantidade de C na camada

cementada?8) O que nitretao? Qual a finalidade deste tratamento?9) Cite algumas propriedades dos aos nitretados?10) Que aos so usados para nitretao? Quais os tipos de nitretao?

Em que condio de tratamento trmico deve estar os aos a seremnitretados?

Lista de Exerccios Tratamentos termoqumicos


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EXERCCIO DE APRENDIZAGEM/TRATAMENTO TRMICO:

Tipos de ao a) ABNT 1020 b) ABNT 1045 c) Ao ligaDepois de completar a tebela a seguir, trace a linha de temperatura crtica inferior (linha

eutetide pontilhada) nos diagramas Temperatura x Tempo e desenhe os 5 ciclos detratamento trmico


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