Têmpera em Salmoura Aço 1045

INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

COORDENADORIA DO CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA

CAMPUS VITÓRIA

TÊMPERA EM SALMOURA EM AÇO 1045

Vitória, ES

Dezembro 2016

Amanda Karolyne Nunes Tomazini

Arthur Mota Souza

Gabriel Henrique Gomes Pinheiro

Juliene Pioto de Oliveira

Robson Sanson Rezende

TÊMPERA EM SALMOURA EM AÇO 1045

Relatório apresentado á disciplina de Tecnologia dos Materiais II do Curso Técnico em Mecânica do Instituto Federal do Espírito Santo (IFES), como requisito para avaliação.

Prof. Orientador Msc. Doris Feijó Leão Borges

Vitória, ES

Dezembro 2016

 

Relatório apresentado á disciplina de Tecnologia dos Materiais II do Curso Técnico em Mecânica do Instituto Federal do Espírito Santo (IFES), como requisito para avaliação.

Prof. Orientador Msc. Doris Feijó Leão Borges

Amanda Karolyne Nunes Tomazini

Arthur Mota Souza

Gabriel Henrique Gomes Pinheiro

Juliene Pioto de Oliveira

Robson Sanson Rezende

1 INTRODUÇÃO

1.1 Definições

1.1.1 Aço 1045

“O aço é a liga de ferro-carbono contendo geralmente 0,008% até aproximadamente 2,11% de carbono, além de certos elementos residuais, resultantes os processos de fabricação.” (CHIAVERINI, 1987, p.21).

O aço 1045 é um aço-carbono hipoeutetóide com teor médio de C 0,45%, que possui uma boa relação entre resistência mecânica e resistência à fratura. É utilizado na fabricação de componentes de uso geral onde seja necessária uma resistência mecânica superior a dos aços de baixo carbono convencionais. Aplicado principalmente em eixos em geral, pinos, cilindros, ferrolho, parafusos, grampos, cilindros, pregos, entre outros. Posição do aço no Diagrama Ferro-carbono:

Figura 1: Diagrama Ferro-Carbono

1.1.2 Tratamento térmico

Tratamento térmico é o conjunto de operações de aquecimento e resfriamento a que são submetidos os aços, sob condições controladas de temperatura, tempo, atmosfera e velocidade do resfriamento com o objetivo de alterar as suas propriedades e dentre eles os principais são: aumento ou diminuição da dureza, aumento da resistência mecânica, melhora da ductilidade, melhora da usinabilidade, remoção de tensões, melhora da resistência ao desgaste, melhora das propriedades de corte, melhora da resistência à corrosão, melhora da resistência ao calor, modificações das propriedades elétricas e magnéticas.

O tratamento térmico de têmpera consiste em aquecer o aço em um forno com temperatura acima da zona crítica, por um determinado tempo definido a partir da composição química, tamanho e geometria da peça a ser tratada. O objetivo é de alterar sua microestrutura adquirindo assim novas propriedades mecânicas. Para o aço-carbono essa temperatura varia entre 750 a 900 graus Celsius. A peça deve permanecer a essa temperatura tempo o suficiente para que ocorra o “encharque”, todos os grãos se transformem em austenita. Após o aquecimento a peça é submetida a um resfriamento brusco em um meio como óleo, água, salmoura ou mesmo ar.

Os átomos de carbono que se acomodaram no interior da austenita não tem tempo de se realojarem e lá permanecem. Isso produz uma considerável deformação na estrutura formada, criando uma tensão no material e aumentando sua dureza.

1.1.3 Têmpera em salmoura

A têmpera em salmoura é realizada com 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