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Avaliação do comportamento mecânico
por meio de ensaio de impacto de aços
ligados ao cromo usados em forjamento
Téc. Jovanio Oliveira Santos
Dr. Márcio G. V. Cuppari
Prof. Dr. Amilton Sinatora
Estrutura
 Introdução
 Objetivo
 Materiais e Métodos
 Resultados e Discussões
 Conclusões
2
Introdução
Objetivo
Materiais e Métodos
Resultados e
Discussões
Conclusões
Tratamento térmico:
Têmpera e revenido
Porcentagem de Fe3C
L
Martensita revenida
a 370ºC
Dureza HRC
Dureza Brinell
Martensita
l
Representação esquemática do ciclo de tratamento
térmico de têmpera e revenido
3
Carbono (% em peso)
Callister, W. 2000
Introdução
Objetivo
Materiais e Métodos
Resultados e
Discussões
Ensaio de impacto Charpy
Representação esquemática do ensaio de impacto Charpy
4
Conclusões
Introdução
Objetivo
Materiais e Métodos
Resultados e
Discussões
Conclusões
Fatores que afetam na energia
absorvida dos aços
Santos, Sinatora, 2002
MnS
CrC
Cota, A. B, 2002
Tamanho de grão ( m m)
Austenitização à 1200ºC
300
250
200
150
100
50
0
0
5
24
48
Tempo (hs)
72
Introdução
Objetivo
Resultados e
Discussões
Materiais e Métodos
Revenido x dutilidade
Frágil
6
Dútil
Chaverini, V. 1987
Conclusões
Introdução
Objetivo
Materiais e Métodos
Resultados e
Discussões
Conclusões
Propriedades Mecânicas
L
L
L
L
Ç
L
L
L
L
L
L
L
L
l
Callister, W. 2000
7
Introdução
Objetivo
Materiais e Métodos
Resultados e
Discussões
Avaliar a resistência ao impacto de dois aços
ligados ao cromo em diferentes condições
de tratamento térmico
8
Conclusões
Introdução
Objetivo
Resultados e
Discussões
Materiais e Métodos
Conclusões
Composição química nominal (% em massa)
C
Cr
Liga A
0,3 - 0,5
2,5 - 4
Liga B
0,3 - 0,5
3,5 - 5
Ciclo de tratamento térmico
400ºC
450ºC
500ºC
550ºC
600ºC
1000
980ºC – 2 hs
900
Temperatura (ºC)
800
700
600ºC
600
550ºC
500ºC
500
450ºC
400ºC
400
300
200
100
0
10
2
2
4
3
4
0
5
1
6
2
7
83
4
9
5
10
6
11
7
12
8
13
9
14
10
15
11
16
12
17
13
18
14
19
15
20
Tempo (hs)
9
Representação esquemática do ciclo de tratamento térmico de têmpera e revenido
Introdução
Objetivo
Materiais e Métodos
Resultados e
Discussões
Ensaio de impacto Charpy
21 corpos-de-prova para cada liga estudada
Ensaio de líquido penetrante a cada operação de usinagem
10
Conclusões
Introdução
Objetivo
Materiais e Métodos
Resultados e
Discussões
Caracterização microestrutural
Preparação metalográfica
Ensaio de dureza Vickers (30 kgf)
Microscopia Óptica
Microscopia Eletrônica de Varredura
11
Conclusões
Introdução
Objetivo
Materiais e Métodos
Resultados e
Discussões
 Caracterização microestrutural e dureza Vickers
 Curva de dureza Vickers e Charpy
 Aspecto visual da superfície de fratura
12
Conclusões
Introdução
Objetivo
Resultados e
Discussões
Materiais e Métodos
Bruto
Revenimento
de têmpera
Tratado
Tratado
a 600ºC TI
industrialmenteindustrialmenteTI
Liga
Liga
A
LigaABB
Liga A
B
Liga A
Liga B
Dureza Vickers 294,3 N (30 kgf)
750
700
650
600
550
500
450
400
350
13
TI
BT
400ºC
450ºC
500ºC
550ºC
600ºC
Conclusões
Introdução
Objetivo
Materiais e Métodos
Maior temperatura de revenimento, menor é a dureza
Dureza Vickers 294,3 N (30 kgf)
Liga A
Liga B
750
700
650
600
550
500
450
400
350
TI
BT
400ºC
450ºC
500ºC
550ºC
600ºC
Maior temperatura de revenimento, maior é a energia absorvida
Liga A
Liga B
45
40
Joule (J)
35
30
25
20
15
10
5
0
14
TI
BT
400ºC
450ºC
500ºC
550ºC
600ºC
Resultados e
Discussões
Conclusões
Metals hanbook, 1993
RESULTADOS e DISCUSSÕES
Dureza e
Resistência ao choque
Liga A (HV)
45
700
40
600
35
30
500
25
400
20
300
15
200
10
100
5
0
0
BT
400ºC 450ºC 500ºC 550ºC 600ºC
Dureza Vickers 294,3 N (30 kgf)
Liga B (HV)
15
Liga A (Charpy)
800
TI
Chaverini, V.
1987
Conclusões
Joule (J)
Resultados e
Discussões
Materiais e Métodos
Liga B (Charpy)
800
40
700
35
600
30
500
25
400
20
300
15
200
10
100
5
0
0
TI
BT
400ºC 450ºC 500ºC 550ºC 600ºC
Joule (J)
Objetivo
Dureza Vickers 294,3 N (30 kgf)
Introdução
Introdução
Objetivo
Materiais e Métodos
Resultados e
Discussões
Conclusões
Aspecto visual da superfície de fratura
Liga A
Tratado industrialmente
Bruto de têmpera
Liga B
16
Revenido a 600ºC
Introdução
Objetivo
Materiais e Métodos
Resultados e
Discussões
Conclusões
O tratamento térmico de revenimento provoca mudanças
microestruturais responsáveis pelas mudanças de dureza e
energia absorvida nas faixas de revenimento analisadas.
A maior energia absorvida e menor dureza foi obtida no
revenimento à temperatura de 600ºC, enquanto, que a maior
dureza e menor energia absorvida foi obtida para
revenimento a 400ºC.
17