trabalho de tratamento termico

Centro Federal de Educao Tecnolgico de So Paulo Unidade Sertozinho

Curso Tcnico em Mecnica Relatrio de Tratamento Trmico

Turma 276 B Alunos: Johnny Alencar Pereira Marcel Rodolfo Perozzi Orientador: Prof: Carlos Roberto Matias

Sertozinho, 23 de junho de 2008.


SUMRIO

Introduo..................................................................................................3 Objetivo .....................................................................................................3 Recozimento Pleno ou Total......................................................................4 Recozimento para alvios de tenses.........................................................4 Normalizao.............................................................................................6 Tmpera.....................................................................................................8 Revenimento..............................................................................................11 Concluso..................................................................................................14

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INTRODUO. bastante antiga a preocupao do homem em obter metais resistentes e de qualidade. O imperador romano Julio Csar afirmava no ano 55 a.C que os guerreiros bretes se defrontavam com o problema de suas armas entortarem aps certo tempo de uso. Isso obrigava a interromper as lutas para consertar suas armas de ferro. Os romanos, por sua vez, j haviam descoberto que o ferro se tornava mais duro quando aquecido durante longo tempo em um leito de carvo vegetal e resfriado em seguida. Esse procedimento pode ser considerado a primeira forma de tratamento trmico, pois permitia a fabricao de armas mais duras e mais resistentes. Entretanto, foram necessrios muitos anos para o homem aprender a lidar de modo mais eficiente com o calor e os processos de resfriamento para realizar o tratamento trmico mais adequado dos metais. OBJETIVO. No nossa pretenso apresentar um estudo profundo da matria, dado sua abrangncia, apenas, modestamente pretendemos introduzir os interessados nas noes fundamentais das atividades de tratamento trmico e o relativo comportamento dos aos, nas suas diversas fases e processos. De modo geral, o tratamento trmico consiste em aquecer e resfriar uma pea de metal para que ela atinja as propriedades mecnicas desejadas como dureza, elasticidade, ductilidade, resistncia trao, que so as chamadas propriedades mecnicas do metal. Objetivo desse trabalho cruzar teoria com aulas prticas. Para a realizao desse trabalho foram utilizadas seis amostras de ao ABNT 1045, dureza inicial de 176 HB. Onde cada uma sofreu um tratamento trmico, citado logo abaixo. Logo aps os tratamentos trmicos desejados as amostras foram lixadas para eliminao de possveis descarbonetao e oxidaes. O ensaio de dureza foi realizado com auxilio de durmetro de bancada com penetrador de diamante, carga de 60 kg escala HRa e convertido para Dureza Brinell conforme a Norma ASTM E 140 e anlise metalogrfico para avaliar a microestrutura resultante do tratamento trmico. Tratamentos Trmicos Realizados Recozimento Normalizao Tmpera RevenimentoPg. 3/14 Este documento no pode ser cedido ou copiado sem prvia autorizao de Johnny Alencar Pereira


1.

RECOZIMENTO.1.1. RECOZIMENTO PLENO OU TOTAL. Por meio do recozimento pleno do ao possvel diminuir sua dureza, aumentar a ductilidade, melhorar a usinabilidade e ajustar o tamanho do gro. Tambm so eliminadas as irregularidades resultantes de tratamento trmico ou mecnico sofrido anteriormente. O tratamento consiste em aquecer o ao numa temperatura acima da zona crtica. Aps certo tempo o forno desligado e a pea resfriada no seu interior. 1.2. RECOZIMENTO PARA ALVIOS DE TENSES. Consiste no aquecimento do ao a temperaturas abaixo do limite inferior da zona critica, o objetivo aliviar as tenses originadas, durante e/ou produzidas em operaes de transformaes mecnicas a frio, soldagem, ou usinagem. As tenses comeam a serem aliviadas em temperaturas logo acima da ambiente. Entretanto, aconselhvel aquecimento lento at pelo menos 500 para C garantir melhores resultados. 1.2.1. (PRTICA). O tratamento trmico de recozimento foi realizado em uma amostra de ao ABNT 1045, com dureza inicial de 176 HB, sendo que a temperatura de austenitizao usada foi de 845C. Aps 20 minutos (tempo utilizado para homogeneizao da pea) o forno foi desligado e ocorrendo-se o resfriamento da pea dentro do forno.



Ao ABNT 1045 Recozido

Matriz: Perltica / Ferrtica em incio de decomposio, microestrutura tpica de ao mdio carbono, com tratamento trmico de recozimento. 155 / 155 HB



2. Normalizao. Em temperatura elevada, bem acima da zona crtica na faixa de 750 a C 950 os gros de austenita crescem, absorvendo os gros vizinhos menos C, estveis. Esse crescimento to mais rpido quanto mais elevado for temperatura. Se o ao permanecer muitas horas com h temperatura um pouco acima da zona crtica (exemplo 780 seus gros sero aumentados. C), No resfriamento, os gros de austenita transformam-se em ferrita e perlita, Suas dimenses dependem em parte do tamanho dos gros de austenita. Uma granulao grosseira torna o material quebradio, alterando suas propriedades mecnicas. As fissuras (trincas) tambm se propagam mais facilmente no interior dos gros grandes. Por isso, os gros mais finos (pequenos) possuem melhores propriedades mecnicas. A normalizao consiste em refinar (diminuir) a granulao grosseira da pea, de modo que os gros fiquem numa faixa de tamanho considerada normal. No processo de normalizao, a pea levada ao forno com temperatura acima da zona crtica, na faixa de 750 a 950 O material se transforma em C C. austenita. Depois de um determinado tempo (horas), o forno desligado. A pea retirada, para se resfriar em temperatura ambiente com ar calmo.

2.1. (PRTICA). O tratamento trmico de normalizao foi realizado em uma amostra de ao ABNT 1045, com dureza inicial de 176 HB, sendo que, a temperatura de austenitizao usada foi de 845C. Aps 20 minutos (tempo utilizado para homogeneizao da pea) a amostra foi retirada para o seu resfriamento em temperatura ambiente com ar calmo.



Ao ABNT 1045 Normalizado

Matriz: Perltica / Ferrtica, microestrutura tpica de ao mdio carbono, com tratamento trmico de normalizao. 184 / 184 HB



3. TMPERA Houve um grande avano tecnolgico quando o homem descobriu como conferir dureza ao ao. Os dentes da engrenagem, o engate do trem, o amortecedor do carro, as brocas, devem ser fabricados com ao endurecido, para suportarem os esforos a qual so submetidos. A tmpera um processo de tratamento trmico dos aos destinado obteno de dureza. Uma tmpera feita corretamente possibilita vida longa ferramenta, que no se desgasta nem se deforma rapidamente. O processo consiste em aquecer o ao num forno com a temperatura acima da zona critica. Para o ao-carbono, a temperatura varia de 750 C a 950 A C. pea permanece nessa temperatura o tempo necessrio para se transformar em austenita. O que distingue esse tratamento o seu processo de resfriamento. A pea retirada do forno mergulhada apenas em gua. (vale lembrar que o processo de resfriamento em gua para aos de baixo e mdio teor de carbono, dependendo da composio qumica da pea tem que ser resfriada em leo ou ar forado). A temperatura cai de aproximadamente 850 C para 20 C. Trata se de um esfriamento brusco. Quando a austenita resfriada rapidamente, no h tempo para que se transforme em ferrita, cementita ou perlita. A austenita se transformar num novo constituinte do ao chamado de martensita. 3.1. (PRTICA). O tratamento trmico de tmpera foi realizado em trs amostras de ao ABNT 1045, com dureza inicial de 176 HB, sendo que, a temperatura de austenitizao utilizada foi de 845C. Aps 20 minutos (tempo utilizado para homogeneizao da pea) duas amostras foram retiradas e resfriadas em gua e a outra em leo. Com movimentos circulares para o resfriamento homogneo.



Ao ABNT 1045 Temperado e resfriamento em leo

Matriz: Martensita, Bainita e Perlita, microestrutura tpica de ao mdio carbono, temperado sem tratamento trmico de revenimento. 329 / 329 HB.



Ao ABNT 1045 Temperado e resfriado em gua

Matriz: Martensita de aspecto acicular ou agulhada, microestrutura tpica de ao mdio carbono, temperado sem tratamento trmico de revenimento. 560 / 560 HB.



4. REVENIMENTO. O tratamento trmico de tempera provoca mudana profunda nas propriedades do ao, sendo que algumas delas, como a dureza, a resistncia trao atinge valores elevados. Porm outras propriedades como resistncia ao choque e o alongamento, ficam com valores muito baixos. E o material adquire uma aprecivel quantidade de tenses internas. Um ao nessa situao inadequado ao trabalho. Para corrigir suas tenses preciso revenir o material. O revenimento tem a finalidade de corrigir a dureza excessiva da tmpera, aliviar ou remover tenses internas. O revenimento portanto um processo sempre posterior tmpera. Logo aps a tempera, a pea, levada ao forno, em temperatura abaixo da zona critica, varia de 100 C a 700 dependendo da futura utilizao do ao. C, Aps o tempo determinado (o tempo varia conforme a composio qumica e espessura da pea), retira-se a pea do forno e deixa-se que ela resfrie em temperatura ambiente. 4.1. (PRTICA). Para a obteno da aula pratica de tratamento trmico de revenimento, foram utilizadas duas amostras de ao mdio carbono ABNT 1045, com dureza inicial de 560 / 560 HB cada. A temperatura do forno utilizada na primeira foi de 300C, aps 20 minutos uma amostra foi retirada, a outra ficou no forno, porm com a temperatura de 400 C por mais alguns minutos devido mesma j estava no forno numa temperatura de 300 C.



Ao ABNT 1045 Amostra revenida a 300 C

Matriz: Martensita, microestrutura tpica de ao mdio carbono, temperado e levemente revenido. 450 / 450 HB.



Ao ABNT 1045 Amostra revenida a 400 C

Matriz: Martensita, microestrutura tpica de ao mdio carbono, temperado e revenido. 329 / 329 HB.



diferena de dureza entre as amostras ensaiadas devido temperatura de revenimento a 400 a temperatura maior, mais energia e agitao ter os C tomos, a microestrutura fica em inicio de decomposio, pois os tomos de carbono comeam a se liberar da clula satura, em quantidades relativas, diminuindo a dureza. 5. CONCLUSO. Baseando-se nos resultados obtidos nas aulas prticas pde-se comprovar que a teoria e a prtica se coincidem. Conclui-se, por esses experimentos, que a velocidade de resfriamento do ao ABNT 1045, quando submetido a tratamentos trmicos, influencia diretamente na formao da microestrutura final de cada pea que, por sua vez so responsveis pelas propriedades mecnicas (dureza, fadiga, limite de resistncia... ) desses aos. aconselhvel que os tratamentos trmicos tenham procedimentos, profissionais qualificados e equipamentos calibrados. .

Bibliografias: http://www.mspc.eng.br/ Data de acesso 19/06/2008 s 14h50min Colpaert Hubertus (Metalografia dos produtos siderrgicos comuns) Chiaverini Vicente (Aos e ferros fundidos) Contato: [email protected]


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