Relatorio da Aula de Tempera

1. Introdução

Este relatório trata-se da aula do dia 21/08/2019, aonde vimos o processo de tratamento térmico chamado tempera utilizando o método Jominy para realizá-lo.

1. Definição

1. Temperabilidade é a capacidade de um aço obter martensita através de um tratamento térmico chamado de têmpera, um processo que serve para aumentar a dureza e a resistência dos mesmos. Uma liga que possui alta temperabilidade forma martensita não apenas na sua superfície, mas em elevado grau também em todo o seu interior. Enquanto a dureza da superfície é primariamente dependente do teor de carbono e taxa de resfriamento, a profundidade, na qual um certo nível de dureza é mantido para uma dada condição de resfriamento, é função da sua temperabilidade. O método Jominy utilizado em aula, em metalurgia, é designado para avaliar a temperabilidade de um aço. Consiste num dispositivo onde se coloca um corpo de prova cilíndrico, austenitizado, sobre um jato de água, até seu total resfriamento. Em seguida é feita a medida de dureza ao longo de todo o seu eixo axial.
2. Fatores que influenciam na temperabilidade são:

• Composição química: adição de elementos de liga (Ni, Si, Mi, Cr, V, B);
• Tamanho do grão austenítico;
• Homogeneidade da austenita (microinclusões e carboneto nas dimensões).

1. Diagrama T.T.T.

Diagrama tempo-temperatura-transformação que apresentam curvas de início e término da transformação austenítica para uma determinada temperatura e tempo. Trata-se de uma espécie de diagrama que descreve o que acontece com o aço, por meio de um resfriamento a diferentes velocidades, em diversas temperaturas abaixo de 723ºC, observando a transformação isotérmica da austenita em perlita.

V.C.R., é a velocidade critica de resfriamento, que pode ser encontrada em um diagrama T.T.T. de forma prática, sendo a menor velocidade de resfriamento que permite obter martensita sem nenhuma transformação anterior da austenita, porém com restrições, porque a velocidade de resfriamento não é constante, logo determina-se a temperabilidade em função da profundidade obtida em um ensaio padrão.

[pic 1]

Figura ilustrativa de um diagrama T.T.T.

1. Procedimentos

Foi analisado um corpo de prova de aço SAE 4340        

1. Preparação

• Primeiro se extrai um corpo de prova, com as seguintes dimensões:

[pic 2]

• Normaliza-se esse c.p., que deve conter um sobremetal, aquecendo o a A3+65ºC, por 30 minutos;
• Elimina-se o sobremetal utilizando um torno;
• Protegido de descarbonetação, o aquecemos em uma temperatura de A3+25ºC, por 30 minutos;
• Logo após transferimos o mesmo para o dispositivo de resfriamento, a transferência do forno para o dispositivo tem que ocorrer no máximo em 5 segundos;

[pic 3]

• Com a ajuda de uma retifica, fazemos dois rebaixos com profundidade de 0,015”, em duas extremidades (180º);

[pic 4]

• Medimos a dureza a partir da extremidade resfriada em intervalos de 1/16” na 1ª polegada e com intervalos de 1/8” na 2ª polegada., com um dispositivo de medição que contem uma régua graduada, e um suporte que se desloca longitudinalmente;

[pic 5]

• No final faremos um diagrama relacionado à dureza e a profundidade.

[pic 6]

Podemos analisar nesse diagrama o diâmetro critico que é quando a barra resfriada na temperatura de austenização apresenta 50% de martensita em seu núcleo

1. Resultados

	Min. (HRC)	Real (HRC)	Máx. (HRC)
J1	53	59	60
J2	53	59	60
J3	53	58	60
J4	53	58	60
J5	53	58	60
J6	53	58	60
J7	53	58	60
J8	52	58	60
J9	52	57	60
J10	52	56	60
J11	51	55	59
J12	51	55	59
J13	50	55	59
J14	49	54	58
J15	49	53	58
J16	48	52	58
J18	47	51	58
J20	46	50	57
J22	45	47	57
J24	44	46	57
J26	43	46	57
J28	42	44	56
J30	41	44	56
J32	40	43	56

1. Conclusão

Concluímos que a tempera não é para a elevação de dureza da peça, e sim para o desenvolvimento da martensita, para elevação da dureza, precisa-se de mais teor de carbono. Descobrimos também que quanto maior a variação de dureza ao longo do comprimento da peça, maior será os defeitos. O ensaio realizado no corpo de prova de aço SAE 4340 mostrou resultados um pouco variante, mas os valores reais estão dentro dos limites mínimos e máximos de dureza HRC normalizados.