ESTUDO DA INFLUÊNCIA DO TEMPO NO AUMENTO DA DUREZA NOS TRATAMENTOS TÉRMICOS DE TÊMPERA DO AÇO ABNT 1045

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2 MATERIAIS E MÉTODOS

Neste estudo, foram empregadas 10 amostras de Aço ABNT (Associação Brasileira de Normas técnicas) 1045, material bastante utilizado na fabricação de componentes que necessitam de uma resistência maior que as dos aços de baixo carbono. O Aço ABNT 1045 segundo a norma NBR NM 87/2000, que estabelece as composições químicas dos aços para construção mecânica, deverá conter as seguintes composições químicas:

Tabela 1: Composição química do Aço ABNT 1045, segundo a norma NBR NM 87/2000(%).

Carbono

Manganês

(Mn)

Fósforo

(P) máx.

Enxofre

(S) máx.

Silício

(Si)

0,43-0,50

0,60-0,90

0,040

0,050

0,10-0,60

Desse material, foram extraídas dez (10) amostras de uma barra de seção circular de 12,7 mm por 300 mm de comprimento, sendo cada uma das amostras cortada com 30 mm comprimento.

As dez amostras foram divididas em quatro grupos, com 3 amostras cada, sendo que uma única amostra não teve tratamento a título de comparação, as quais foram submetidas ao tratamento térmico de têmpera em um forno a uma temperatura de 860°C, pelos intervalos de tempo de 30, 60 e 90 minutos, transcorridos os tempos, elas sofreram resfriamento em água. Após esse processo, as mesmas passaram pelo revenimento, para corrigir qualquer excesso de dureza.

Todos os dados necessários para os processos que aconteceram podem ser melhor visto e melhor subentendidos na tabela 2 e 3.

Tabela 2: Dados para o tratamento térmico de têmpera.

Grupo

Quantidade de amostras

Temperatura (°C)

Tempo

(Minutos)

Modo de resfriamento

1

1

-

-

-

2

3

860

30

Água

3

3

860

60

Água

4

3

860

90

Água

Tabela 3: Dados para o revenimento.

Grupo

Quantidade de amostras

Temperatura (°C)

Tempo

(Minutos)

Modo de resfriamento

1

1

-

-

-

2

3

260

40

Ar ambiente

3

3

260

40

Ar ambiente

4

3

260

40

Ar ambiente

Posteriormente, uma amostra de cada grupo, foi lixada e polida para a realização do ataque químico com solução Nital 2%, para serem analisadas as suas composições microestruturais, permitindo distinguir os componentes estruturais antes e após a têmpera e o revenimento, que são impossíveis de serem vistos a olho nu, essas amostras foram analisadas em um microscópio ótico em aumento de 1000x. Todos esses processos descritos anteriormente foram executados de acordo com as técnicas convencionais da metalografia.

As propriedades mecânicas dos materiais foram analisadas a partir de 10 (dez) ensaios de dureza trabalhados na escala Rockwell (HRC) para cada amostra. Esse ensaio é baseado na profundidade de penetração da ponteira (cone de diamante), neste ensaio foi utilizado uma máquina de ensaio com cone de diamante, tendo uma conicidade de 120°e uma carga de 150 Kgf, utilizando-se a escala Rockwell C, pois o material usado foi o aço ABNT 1045 com endurecimento depois de passar por tratamento térmico.

Uma amostra sem ter passado pelo tratamento térmico foi analisada separadamente das demais para efeito comparativo, tanto para ensaios de dureza, como também para caracterização estrutural.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Análise das durezas

As figuras 1, 2, 3 e 4 apresentam os resultados obtidos em cada ponto escolhido durante o ensaio de dureza para cada grupo de amostra. Como já mencionado acima, todas as amostras sofreram tratamento térmico de tempera e revenimento, com exceção da amostra da figura 1 que foi mantida sem ser tratada termicamente.

[pic 1]

Figura 1: Dureza da amostra do grupo 1 sem tratamento térmico.

[pic 2]

Figura