62ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 9. Engenharia Mecânica

ANÁLISE MICROGRÁFICA E ENSAIO DE DUREZA EM AÇO SAE 1050 APÓS PROCESSOS DE TÊMPERA E REVENIMENTO

Luanna Nayara dos Santos Costa 1 Tamires Lopes de Azevedo 1 Thalita Maria Pontes Moutinho 1 Fernanda Ohashi Jardim 1 Priscila dos Santos Campos 1

1. Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Pará/ UFPA

INTRODUÇÃO:

Atualmente o que se busca é a adequação dos materiais as necessidades da indústria em geral. Situação esta alcançada através dos tratamentos térmicos, que tem por objetivo alterar as propriedades mecânicas e conferir certas características aos materiais, geralmente como uma forma de variar a sua microestrutura. Cada microestrutura obtida apresenta características próprias, que se transferem ao aço, conforme a estrutura ou combinação das mesmas. O objetivo deste trabalho é analisar as modificações na microestrutura e na dureza após a realização de têmpera seguida de revenimento de uma amostra de aço SAE 1050, retirada de um vergalhão cedido por uma determinada indústria de reciclagem de aço do estado do Pará.

METODOLOGIA:

A amostra de vergalhão foi retirada com o aparelho Cut-off e faceada em um torno. O forno MUFLA foi ligado e ajustado para 840ºC. A amostra foi imersa em areia previamente desumidificada, a fim de que o aquecimento seja de maneira homogênea. A peça permaneceu no forno durante cerca de vinte e quatro minutos. Ao ser retirada do forno, foi resfriada bruscamente em água. Após este procedimento foi feito o ensaio de Dureza Rockwel e uma análise da microestrutura para obtermos dados que serão comparados ao fim de todo o processo. Dando continuidade, a peça foi reaquecida a 300°C durante vinte e quatro minutos e resfriada lentamente a temperatura ambiente. A obtenção das temperaturas e tempo foi feita através das curvas TTT, disponíveis na Literatura. A preparação para a análise da peça foi realizada com o uso de lixas d'água de granulometria de 80 a 1500, o polimento com alumina em suspensão (1 μm) e o ataque químico com Nital 2%. O método do ataque aplicado foi por passada, com duração de dez segundos. Por fim, foram feitos novamente a análise microestrutural e os ensaios Rockwell e os dados obtidos com o revenimento foram comparados aos da têmpera.

RESULTADOS:

A microestrutura após a têmpera revelou a presença de martensita com formas agulhadas em meio à matriz ferrítica, com o constituinte disposto de forma bem distribuída. O resultado do resfriamento rápido foi satisfatório por evitar ampla formação de perlita e bainita, o que provocou a elevação no nível de tensão interna, e o aparecimento de uma trinca ao longo da amostra temperada. A martensita formada conferiu ao material um aspecto rígido, porém frágil demais, justificando o aumento na dureza de 25 HRC para 65 HRC no material. O revenimento foi aplicado para aprimorar a ductilidade e a tenacidade do material bem como aliviar as tensões internas. Após o processo foram retiradas imagens de resolução de 400X, onde revelou-se a presença de martensita revenida, com grãos maiores e portanto mais dúcteis. O revenimento na amostra do Aço CA50 se mostrou satisfatório, haja vista que sua tenacidade aumentou juntamente com a ductilidade. As mudanças nas propriedades mecânicas ocasionadas podem ser percebidas pelo fato de que anteriormente ao tratamento, a peça apresentava uma dureza Rockwell de 65 HRC, e após ter sido revenida a dureza foi atenuada para 50 HRC.

CONCLUSÃO:

Baseando-se nos resultados obtidos em laboratório, comprovou-se que os vergalhões dessa empresa, apesar de serem excelentes componentes junto a concretos armados, grades, etc, não são indicados para o uso após a têmpera. É possível, também, observar, que a velocidade de resfriamento do aço quando submetido a tratamentos térmicos, influencia diretamente na formação da microestrutura final da peça que, por sua vez são responsáveis pelas propriedades mecânicas (dureza, fadiga, limite de resistência, etc) desse aço. É aconselhável que os tratamentos térmicos tenham procedimentos profissionais qualificados e equipamentos calibrados para que os resultados esperados sejam alcançados.

Palavras-chave: Tratamento térmico, Têmpera, Ensaio de dureza Rockwell.