“Temperabilidade é um conceito importante e consiste na capacidade do aço sofrer transformação martensítica (têmpera) após ser resfriado rapidamente num determinado meio a partir do campo austenítico.
Depende muito da composição química: enquanto aços com teores de carbono e de outros elementos de liga relativamente baixos só temperam em água, outros um pouco mais ligados temperam ao ar, enquanto alguns muito ligados (ex.: aços-ferramenta) temperam ao ar. O carbono endurece a martensita, enquanto os demais elementos de liga retardam a transformação difusional em ferrita e cementita, favorecendo a transformação martensítica.
Depende também do tamanho de grão austenítico (maior: menos contornos: menor área para nuclear ferrita e cementita: favorece formação de martensita) e da homogeneidade da austenita (mais homogênea: sem carbetos: dificulta a nucleação da ferrita e da cementita).”
O eixo de um automóvel de competição BAJA é feito de aço SAE 4340, em seu projeto original. Uma revisão de projeto prevê redução de peso e de custo para vários componentes. Elabore um pequeno projeto, argumentando se é ou não possível trocar este aço por outro, levando em consideração a redução de custo e dimensional. Utilize todos os tratamentos térmicos que você aprendeu até o momento para este reprojeto.
Soluções para a tarefa
Sim é possível trocar pelo aço 1045 é um aço para beneficiamento com temperabilidade baixa, ou seja, baixa penetração de dureza na seção transversal. Possui uma boa relação entre resistência mecânica e resistência à fratura. É utilizado em geral com durezas de 180 a 300 HB.
Para grandes seções utilizar o tratamento térmico de normalização.
Recozimento: O tratamento deve ser feito na temperatura próxima de 800 – 850ºC por no mínimo 1 hora para cada 25 mm. Resfriar lentamente no forno.
Normalização: O tratamento deve ser feito na temperatura próxima de 880 – 900ºC por no mínimo 1 hora para cada 25 mm. Resfriar ao ar. Em casos especiais pode se utilizar ar forçado.
Têmpera: Austenitizar em temperatura entre 820 – 850ºC. Aquecer por 1 hora para cada 25 mm de espessura. Resfriar em água ou polímero. Para resfriamento em óleo (seções menores do que 10 mm) temperar a partir de 840 – 860ºC.
Revenimento: Deve ser realizado imediatamente após a têmpera quando a temperatura atingir cerca de 70ºC. A temperatura de revenimento deve ser selecionada de acordo com a dureza especifi cada para o componente. Para isto utilizar a curva de revenimento orientativa. Manter na temperatura de revenimento por no mínimo 1 hora para cada 25 mm de espessura e utilizar no mínimo por duas horas. Resfriar em ar calmo.
Podemos afirmar que um pequeno projeto, que argumente se é ou não possível trocar este aço por outro, levando em consideração a redução de custo e dimensional deverá levar em consideração os seguintes tópicos:
- primeiramente é possível trocar pelo aço 1045 é um aço para beneficiamento com temperabilidade baixa;
- sabe-se que dessa forma teremos baixa penetração de dureza na seção transversal.
- existe uma boa relação entre resistência mecânica e resistência à fratura.
- tal material é utilizado em geral com durezas de 180 a 300 HB.
Em grandes seções, deve-se utilizar o tratamento térmico de normalização.
- Recozimento na temperatura próxima de 800 – 850ºC por no mínimo 1 hora para cada 25 mm.
- Normalização na temperatura próxima de 880 – 900ºC por no mínimo 1 hora para cada 25 mm.
- Têmpera em temperatura entre 820 – 850ºC
- Revenimento imediatamente após a têmpera quando a temperatura atingir cerca de 70ºC.
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