PROPRIEDADES DO PROCESSO DE TRATRAMENTO TÉRMICO DO AÇO CARBONO

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- Objetivos Específicos

- Avaliar o processo de têmpera no aço carbono

- Visualizar possíveis falhas durante o seu processo

- Buscar melhorias para falhas no produto final

- Estudar soluções para melhorar a qualidade da têmpera

- Aplicar o método correto para evitar o desperdício dos materiais

- JUSTIFICATIVA

Devido à importância das questões que envolve a economia empresarial, o presente trabalho servirá como forma de fomentar o processo de têmpera do aço carbono, evitando desperdício e retrabalho, melhorando a qualidade, oferecendo segurança para empresa e seus clientes, tais como componentes que precisam de alta resistência e confiabilidade.

- PROBLEMA DA PESQUISA

Os materiais temperados necessitam ter grande resistência mecânica não podendo ter falhas, necessitando corrigi-las, realizar testes e ensaios mecânicos desses materiais, podendo analisar os defeitos passando por rigoroso controle desde a sua origem como a matéria – prima ou em sua fabricação até seu produto final, melhorando o processo térmico, possibilitando garantir a qualidade do material e atendendo as necessidades do cliente. Como podemos minimizar as falhas do produto final durante o tratamento térmico?

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA - O Surgimento dos Materiais

Inicialmente o ser humano necessitou de ferramentas para suas respectivas atividades, como a agricultura, a pesca, a caça dentre outros que serviriam para auxiliar sua sobrevivência.

O primeiro material a ser descoberto foi o cobre, após o ferro, o bronze e assim por diante, a cada descoberta o homem tinha a necessidade de elaborar melhorias em seus materiais, para cada vez mais alcançar maior resistência.

Durante o século IX, devido a Revolução Industrial, surgiram os aços, produzidos a partir de ligas ferrosas. Existem várias ligas ferrosas, porém a de maior importância é o aço, por apresentar alta resistência mecânica, excelente soldabilidade e por ser ótimo para trabalhar, além de possuir baixo custo.

Aço Carbono

O aço carbono é constituído de ligas ferro-carbono, que possui 2% do teor de carbono e alguns elementos residuais em teores muito reduzidos como silício, fósforo, enxofre, etc. Os aços carbono mais generalizados são com teor inferior a 1%, tornando-se o mais importante material para a construção industrial. Seu principal defeito é possuir baixa resistência à corrosão, deve-se então aumentar sua resistência com o uso de inibidores de corrosão e proteção catódica, revestimentos e mudanças de meio corrosivo.

Existem três divisões dos aços carbono, são elas:

- Aços com Baixo Teor de Carbono

Possuem menos de 0,25% de carbono, é aplicado em carcaças de veículos automotores, chapas para tubos, pontes e edificações, arames e pregos entre outros. São altamente resistentes à tração, ductilidade, soldabilidade, tenacidade, usinabilidade e são disponíveis para a laminação a quentes ou a frio.

- Aços com Médio Teor de Carbono

Possuem de 0,25 a 0,80% de carbono e limites de resistência à tração, boa ductilidade, tenacidade e soldabilidade, são aplicados em rodas e trilhos ferroviários, engrenagens, vergalhões para construção civil, entre outros, estão disponíveis apenas para laminações quentes.

- Aços com Alto Teor de Carbono

Possuem de 0,80 a 1,4% de carbono, tal como resistência à tração e fraca ductilidade, é aplicada em matrizes, ferramentas, molas, lâminas de serras, entre outros.

TRATAMENTO TÉRMICO

É o processo em que o aço é submetido a uma temperatura, por um tempo estipulado e resfriado por uma velocidade devido ao tipo de material e ao tratamento que será submetido, conseguindo assim alterar o seu estrutura. Cada tipo de estrutura do aço carbono contém sua característica, podendo ser puro ou aço de liga e se transformar por meio do tratamento térmico.

Todo aço obrigatoriamente passa por um tratamento térmico antes de ser utilizado, para cada fim, como:

-Remoções de tensões (oriundas de esfriamento, trabalho mecânico ou da outra causa)

-Aumento ou diminuição da dureza

-Aumento da resistência mecânica

-Melhora da ductilidade

-Melhora da Usinabilidade

-Melhora da resistência ao desgaste

-Melhora das propriedades de corte

-Melhora da resistência a corrosão

-Melhora da resistência ao calor

-Modificação das propriedades elétricas e magnéticas

Segundo Chiaverini, “Em geral a melhora de uma ou mais propriedades, mediante um determinado tratamento térmico, é conseguida com prejuízo de outras. Por exemplo, o aumento da ductilidade provoca simultaneamente a queda nos valores da dureza e resistência à tração.”

Portanto é necessário saber corretamente a aplicação do material, para que a sua modificação atenda corretamente as suas necessidades, não utilizando um material dúctil para uma aplicação que necessite de resistência ao desgaste.

O aquecimento, o tempo de permanência em alta temperatura e o resfriamento, juntos com a atmosfera ambiente, são fatores que influenciam no tratamento térmico.

Aquecimento e Tempo

Deve ser levado em consideração a temperatura e o tempo de permanência do aço no forno, sua temperatura e o tempo dependem do tipo de transformação que desejamos do material.

Resfriamento

É o fator mais importante na transformação da estrutura do aço, dependendo de sua velocidade do resfriamento em suas propriedades, influenciam na sua dureza e resistência mecânica. Existem três tipos mais comuns de resfriamento,