65ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 4. Engenharia de Materiais e Metalúrgica

EFEITO DA RÁPIDA AUTENITIZAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO AÇO 1045

Claudio Cassio Lima - Instituto Federal da Bahia - IFBA Mário Cezar Alves da Silva - Prof. Dr./Orientador – Depto. de Tecnologia Mecânica e Materiais - DTMM Rodrigo Estevam Coelho - Depto. de Tecnologia Mecânica e Materiais, IFBA Maria Dorotéia Costa Sobral - Depto. de Tecnologia Mecânica e Materiais, IFBA

INTRODUÇÃO:

Neste trabalho será apresentado um estudo da evolução microestrutural e da dureza sobre a rápida austenitização do aço SAE 1045, nas condições de temperado e revenido para diversas condições de tempo e temperatura. Os resultados dos ensaios mostraram que a dureza diminuiu drasticamente com o aumento da temperatura de revenimento de 350°C para 550°C, independentemente do tempo de encharque. Para as mesmas condições de tempo e de temperatura do tratamento de revenido, as amostras foram austenitizadas isotermicamente a 850°C, 950°C e 1050°C e temperadas a partir desta temperatura sob condições diferentes de tempo de encharque. Não apresentaram variação significativa nos valores de dureza, considerando que as dimensões da amostra de 25mm de diâmetro por 10mm de comprimento proporcionaram uma homogeneização e decomposição completa da austenita. A microestrutura das amostras temperadas em temperaturas elevadas (1050°C) e revenidas (550°C) resultaram na formação da martensita revenida e ferrita de Widmanstätten e nas amostras somente temperadas é predominantemente martensita.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Estudar o efeito da rápida autenitização no aquecimento isotérmico e não isotérmico, sob diferentes temperaturas de autenitização e de temperaturas e tempos de revenimento nas propriedades mecânica (resistência mecânica e dureza) do aço SAE-1045 nas condições de temperado e revenido.

MÉTODOS:

O aço utilizado para o estudo da rápida austenitização foi o aço SAE 1045. As amostras foram extraídas de barras com 3/4 de polegada de diâmetro e 1,5 metros de comprimento. Foram cortadas 40 amostras com 1,3cm de comprimento e 1” de diâmetro e tratadas termicamente com auxílio do forno Brasimet que leva aproximadamente 2h para atingir a temperatura de 950ºC, para posterior análise de dureza e metalografia. Foi feito um cronograma e organograma descrevendo todo o processo da atividade prática. Em paralelo, foram projetados corpos de prova para ensaio de tração conforme a norma ASTM E-8M e foi tratado termicamente da mesma maneira que as amostras para ensaio de dureza e metalografia. O ensaio de tração foi feito no Centro de Pesquisa e Desenvolvimento CEPED – Camaçari, inicialmente foram submetidos ao ensaio 25 corpos de prova. O ensaio foi executado conforme a norma ASTM – E 8M, o equipamento utilizado foi a Máquina Universal de Ensaios INSTRON mod. 4400R e a velocidade de ensaio de 10 mm/min. Todas as amostras foram submetidas ao lixamento com sequência de lixas 220, 340, 400, 600 e 1200. A medição da dureza Rockwell C foi realizada utilizando Durômetro de bancada modelo PANTEC modelo HR150A.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Os resultados foram dispostos na forma de gráficos onde mostram: resultados de dureza das amostras austenitizadas isotermicamente nas temperaturas de 850°C, 950°C e 1050°C, para tempo de encharque de 1h, seguidas de têmpera em água e posterior revenimento a 350°C e 550°C para tempos de encharque de 5 min e 1h para cada temperatura; resultados dos ensaios de dureza das amostras austenitizadas isotermicamente nas temperaturas de 850°C, 950°C e 1050°C, para tempo de encharque de 5 min, seguida de têmpera em água e posterior revenimento a 350°C e 550°C para tempos de encharque de 5 min e 1h para cada temperatura; limite resistência das amostras austenitizadas isotermicamente nas temperaturas de 850°C, 950°C e 1050°C, para tempo de encharque de 1h, seguidas de têmpera em água e posterior revenimento a 350°C e 550°C para tempos de encharque de 5 min e 1h para cada temperatura; correlação entre os limites de escoamento e de resistência, para as amostras austenitizadas isotermicamente nas temperaturas de 850°C, 950°C e 1050°C, para tempo de encharque de 1 h, seguida de têmpera em água e posterior revenimento a 350°C e 550°C para tempos de encharque de 5, 30 e 60 minutos.

CONCLUSÕES:

Algumas das conclusões é a correlação linear entre o limite de resistência e o de escoamento, com a inclinação da reta ,em um dos gráficos gerados, varia de acordo com as condições do tratamento térmico realizado. A razão de escoamento, limite de escoamento/ limite de resistência (LE/LR) é um parâmetro que permite avaliar, indiretamente, a taxa de encruamento. Verificou-se que essa razão tem uma tendência a diminuir, de forma muito suave, com o aumento do tempo de revenimento. Isto implica que os efeitos das transformações fases no revenimento sobre os limites de resistência e escoamento são os mesmos. O alto valor da razão de escoamento sugere que as amostras temperadas e revenidas têm uma baixa taxa de encruamento . Os valores de LE/LR variaram de 0,96 a 0,85, ou seja, pode-se considerar que o tempo de revenimento tem um efeito considerável sobre a razão de escoamento, para todas as condições de austenitização utilizadas nesse trabalho.

Palavras-chave: Rápida austenitização, SAE 1045, Tratamento térmico.