Têmpera em Salmoura Aço 1045

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o resfriamento rápido feito em solução aquosa contendo diferentes quantidades de cloreto de sódio (NaCl) ou cloreto de cálcio (CaCl). As taxas de resfriamento desta têmpera são superiores às obtidas em água, pois, durante os primeiros instantes, a água evapora em contato com a superfície metálica e pequenos cristais de NaCl depositam-se nesta. Com o aumento da temperatura, ocorre a fragmentação destes cristais, gerando turbulência e destruindo a camada de vapor.

Figura 2: Diagrama “Transformação-Tempo-Temperatura”

1.2 Objetivo

Conhecer o funcionamento do tratamento térmico de têmpera em salmoura através do experimento e análise dos resultados.

Obter microestrutura cem por cento martensítica.

2 MATERIAIS E MÉTODOS

2.1 Corpo de prova

Figura 3: Corpo de prova

Para este trabalho a amostra utilizada foi um corpo de prova produzido em aço 1045. Essa amostra é classificada como aço médio carbono.

2.2 Corte

Foi necessário cortar o corpo de prova para obter-se a amostra para a realização da análise metalográfica. O equipamento utilizado para o corte, conhecido como policorte, possui discos abrasivos intensamente refrigerados evitando deformações devido ao seu aquecimento.

Figura 4: Cortadora Metalográfica Policorte

2.3 Disco de Corte

Consistem de discos abrasivos finos, adicionados com borracha ou outro aglomerante qualquer. Utilizam-se discos específicos em função da dureza do material a ser cortado. A escolha e localização da seção a ser estudada dependem basicamente da forma da peça. Em geral, é efetuado o corte longitudinal ou o corte transversal na amostra.

2.4 Aquecimento no forno

Após o corte da amostra e um pré-lixamento realizado com as lixas d’água 80 e 120, o corpo de prova foi para o forno á uma temperatura de 850°, permanecendo lá por 60 minutos.

Figura 5: Forno utilizado

2.5 Resfriamento

Após seu tempo de forno, a amostra é resfriada uniformemente em água com 10% de sal de cozinha fino.

Figura 6: Resfriamento em salmoura

2.6 Lixamento

Devido ao grau de perfeição requerida no acabamento da amostra, é essencial que cada etapa da preparação seja executada cautelosamente. O lixamento tem por objetivo eliminar riscos e marcas profundas na superfície dando um acabamento a esta superfície, preparando-a para o polimento. Ao se lixar a amostra é necessário mudar a sua direção (90°) em cada lixa subsequente até desaparecerem os traços da lixa anterior.

Figura 7: Peça sendo lixada na lixadeira

A sequencia utilizada para o lixamento da amostra foi de 100, 120, 220, 320, 400, 600, 800 e 1200.

Para se obter um lixamento eficaz é necessário o uso adequado da técnica de lixamento, pois de acordo com a natureza da amostra, a pressão de trabalho e a velocidade de lixamento, surgem deformações plásticas em toda a superfície.

2.7 Polimento

Visa um acabamento superficial polido isento de marcas, utiliza-se para este fim abrasivos como pasta de diamante ou alumina. Antes de realizar o polimento deve-se fazer uma higiene na superfície da amostra, de modo a deixa-la isenta de poeira, solventes, traços abrasivos e outros. Foi utilizada a máquina politriz com pano de feltro, porque não precisa de nada áspero, pois é somente para espelhar a peça.

Figura 8: Politriz

A peça deve ficar espelhada (através do polimento) devido ao principio de funcionamento do microscópio que captura as imagens através do reflexo que só é gerado numa superfície plana, caso contrário seria refração. No polimento não há orientação de direção da amostra, vale polir em todas as direções.

O agente polidor utilizado no corpo de prova foi a alumina, pois é um ótimo agente polidor devido a sua elevada dureza.

Figura 9: Alumina de granulometria de 1µ

Assim que terminar o polimento, é de imediato que a amostra vá para a água corrente e que se passe o algodão com força nas laterais para retirar a alumina. Depois de terminado essa etapa, é preciso passar o algodão de leve e secar com papel toalha.

2.8 Cuidados que devem ser observados no polimento

 Evitar polimentos demorados;

 Evitar fricção excessiva;

 A superfície deve estar rigorosamente limpa;

 Evitar pressão excessiva sobre a amostra.

2.9 Ataque Químico

Seu objetivo é permitir a visualização dos contornos de grão e as diferentes fases na microestrutura. Um reagente ácido é colocado em contato com a superfície da peça por certo tempo. O reagente causará a corrosão da superfície. Os reagentes são escolhidos em função do material e dos constituintes macroestruturais que se deseja contrastar na análise metalográfico microscópica.

Neste trabalho foi utilizado o Nital de solução 3% (97% de álcool e 3% de acido nítrico).

Figura 10: Nital 3%

O ácido vai corroer a superfície de carbono na amostra. Neste caso o ataque teve duração de 5 segundos, podendo ser repetido caso o ataque não tenha surgido efeito. Após feito o ataque, é preciso lavar a amostra imediatamente com água corrente, depois aplicar o álcool e secar com o secador, como mostra a figura 2.7.