PROPRIEDADES MECÂNICAS DE ALGUNS TIPOS DE AÇO, POSTERIORES AOS DIFERENTES PROCESSOS DE SOLDAGEM E TRATAMENTO TÉRMICO

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1 PROPRIEDADES MECÂNICAS DE ALGUNS TIPOS DE AÇO, POSTERIORES AOS DIFERENTES PROCESSOS DE SOLDAGEM E TRATAMENTO TÉRMICO SANDRA MAUREN ELL 1 ; MOACIR TOMAZELA 2 ; LUCAS PIRES GOMES DE OLIVEIRA 3. 1 Professora, Mestre Sandra Mauren Ell, FATEC-SP. maurenell@yahoo.com.br. 2 Professor, Moacir Tomazela, FATEC-SP. moacirzela@hotmail.com. 3 Graduando do Curso de Tecnologia em Manutenção Industrial, FATEC-SP. lpgo171@hotmail.com. RESUMO Este trabalho tem por finalidade comparar o que se encontra na literatura sobre gem e sobre comportamento dos aços, com o ocorrido na prática, tendo em vista os aços dos e, posteriormente, alguns deles tratados termicamente. Para se analisar melhor foram realizados ensaios de tração, dureza e micrografia dos aços SAE 1045, 1020, AISI 304 e AISI 316. Todo material contém uma característica específica, chamada de propriedade do material, que é uma estrutura que determina a diferença de um material para outro. Portanto, é muito importante se conhecer as propriedades dos materiais para a aplicação do processo de gem. Para isso, se utilizam ensaios no material. Como afirma SOUZA (1982), a determinação das propriedades mecânicas de um material metálico é realizada por meio de vários ensaios. Basicamente, a gem é um processo de união de materiais, utilizada para se obter a coalescência localizada, sendo metais ou não metais, realizada por aquecimento até uma temperatura específica para cada material, podendo ou não ter material de adição. A gem é executada através de calor e/ou deformação plástica do material. Segundo MARQUES (2009), alterações das propriedades do material, nem sempre desejáveis ou aceitáveis, podem ocorrer na junta. Após as escolhas dos materiais, nessa pesquisa, conheceram-se as suas propriedades, características, uma vez que são materiais muito utilizados na manutenção. Também foram escolhidos os tipos de chanfro, tipo de gem, e foi realizada a nos materiais. Logo após, foi dado tratamento térmico no material SAE 1045 e os materiais, dos e não dos, passaram por ensaio de tração e de dureza. Por fim, as suas estruturas foram analisadas, microscopicamente, após a gem, o ensaio e o tratamento térmico. Com isso, pôde-se observar que, com a gem em alguns materiais, a dureza e o limite de resistência são diminuídos, porém o limite de escoamento, aumentado. Além de que, após a gem e o tratamento térmico de têmpera, ocorre a diminuição da dureza do material, deixando o mesmo recozido. 1. INTRODUÇÃO Neste artigo, serão abordados conceitos básicos dos diversos tipos de gem, dando ênfase nos processos que serão utilizados na gem em questão. Por conseguinte, será discorrido sobre ensaios e sobre as propriedades dos aços nos conceitos desses ensaios, pois se pretende demonstrar o seu comportamento após serem dos, e um deles tratado termicamente. O aço também é aplicado por algumas características específicas como o limite de resistência à ruptura, à ductilidade, à tenacidade da fratura, resistência à fadiga, propriedades à temperatura elevada e resistência à corrosão, que são importantes para a gem. Os aços carbono em geral são frequentemente utilizados em aplicações industriais onde é necessária grande resistência mecânica, quando a resistência à corrosão também for desejada são usados aços inoxidáveis. (VELOSO, 2012, p.1). Na manutenção, a gem é muito utilizada e, por diversas vezes, ela nem sempre é necessária para unir uma peça, mas para a recuperação, ou seja, para a manutenção de peças desgastadas, tentando atribuir novas propriedades para o material, como um revestimento. A gem, por sua vez, por conta do aporte térmico durante o processo, pode causar deformações plásticas que resultam em uma alteração na estrutura do material do. Porém, as propriedades nas estruturas dos materiais base é a característica que deve se manter na junta da e está diretamente relacionada aos procedimentos de gem que serão aplicados. 43

2 Segundo Modenesi (2012), as propriedades mecânicas de uma junta da dependem, em um sentido amplo, do perfil da junta da, da presença de descontinuidades e de sua estrutura. Os aços possuem diferentes elementos de liga em sua composição, variando a porcentagem de carbono e em alguns casos precisando utilizar um tratamento antes para não haver trincas, tensões e fragilização do material. Portanto, para demonstrar a alteração na propriedade mecânica sofrida pelo material, objetiva-se a realização de ensaios mecânicos para determinar o limite de resistência do material, para verificar as suas propriedades micro estruturais alteradas após a gem; ademais, será analisado o material microscopicamente. 2. ABORDAGEM TEÓRICA 2.1 SOLDAGEM O processo de gem é de fabricação recorrente, muito utilizado nas indústrias metalúrgicas, para união permanente através da coalescência localizada dos materiais, através de aquecimento até certa temperatura pré-determinada, podendo ter a utilização de pressão ou material de adição. Sendo assim, as peças metálicas são formadas por átomos, num certo arranjo característico, ou seja, a estrutura cristalina do metal. Ao se fazer uma, modifica-se a estrutura cristalina do material nem sempre desejada, devido à aplicação de calor, utilizado no processo de gem por fusão, ou deformação plástica, no caso de gem por compressão. Nessa pesquisa, foi utilizada somente a gem por fusão, para se mostrar a propriedade que é adquirida pelo material através do aquecimento, podendo ser chamado de um tratamento termomecânico; nesse sentido, é preciso saber as características dos materiais utilizados, antes de realizar a gem. Na gem de fusão, além da microestrutura, é possível analisar sua macroestrutura, onde existem diferentes variações de temperaturas sendo essas temperaturas as principais da gem por fusão; são características importantes do ciclo de gem de uma peça. Entre essas características se encontram: a temperatura de pico da gem, o tempo de permanência acima de uma temperatura crítica, a temperatura de fusão do material base. A temperatura de pico da gem (Tp) consiste na temperatura máxima atingida num certo ponto da gem, onde possibilita a ocorrência de transformações microestruturais no material base. Já o tempo de permanência (Tc) acima de uma temperatura crítica é o tempo que um ponto da gem, recebe temperaturas superiores a uma temperatura miníma considerada, fazendo assim o material ser alterado microesturalmente e também suas propriedades. Por sua vez, a temperatura de fusão do material (Tf) é a temperatura atingida pelo material base onde se funde com o material de adição. Assim, a partir desses conhecimentos, pode-se observar a curva de repartição térmica que mostra as zonas da macroestrutura de uma por fusão, que contém a zona fundida, zona termicamente afetada e o metal base. Portanto, a Zona Fundida (ZF) é uma região da onde o material está fundido e solidificou durante o processo de gem. A Zona Termicamente Afetada (ZTA) é a região da não fundida do metal base, que obteve sua microestrutura e/ou propriedades alteradas através do ciclo térmico realizado na gem. E o Metal Base (MB) é a região mais distante do cordão de e que não é afetada pelo processo de gem, ou seja, é o material utilizado que será do. Assim, pode-se mostrar a curva de repartição térmica, na imagem a seguir: 44

3 Figura 1. (MARQUES, 2009 p. 92). Antes da realização do processo de gem, é necessária a preparação do material para gem, já com o conhecimento das propriedades dos materiais que serão usados, assim são realizados os chanfros nos materiais a serem dos de acordo com as normas da AWS; esses chanfros são de acordo com a espessura do material e as propriedades do material. Após a escolha do chanfro, é escolhido o metal de adição se necessário, de acordo com o metal base. Portanto, na realização da gem na junta chanfrada, existem diversas posições de gem, que podem facilitar a penetração do metal de adição na junta. A posição da gem é escolhida de acordo com o processo de gem e da forma da peça PROCESSO DE SOLDAGEM COM ELETRODOS REVESTIDOS O processo de gem com eletrodo revestido, que produz a união dos materiais pelo aquecimento através de um arco elétrico, é criado por um eletrodo metálico revestido a partir da peça que está sendo da. O eletrodo é simplesmente uma vareta metálica, que é chamada alma, servindo para conduzir corrente elétrica e provém metal de adição à junta que está sendo da. A alma do eletrodo é coberta por uma mistura de diversos materiais, formando uma camada para proteção vinda daí o nome revestido, por ter esse revestimento em volta da alma do eletrodo. Atualmente, o uso da gem com eletrodos revestidos vem decaindo na indústria. Por ser um processo de gem mais manual, às vezes, é chamado de gem manual. Portanto, o nível da qualidade da com o processo de gem por eletrodo revestido provém muito do dor que manuseia o equipamento (MARQUES, 2009) PROCESSO DE SOLDAGEM TIG Soldagem a arco com eletrodo de tungstênio e protegida por um gás inerte ou mistura de diversos gases inertes é a TIG (Tungsten Inert Gas), consistindo na união de peças através de aquecimento e fusão, por um arco elétrico criado entre o eletrodo de tungstênio, não consumível, e as peças a serem unidas. Este tipo de gem pode ou não conter metal de adição. É um processo de gem manual, mas pode ser automatizado facilmente; pode se realizar a em qualquer posição. Pode ser aplicada à gem em diversas ligas de materiais. Mas antes de se iniciar a gem por esse processo, é necessário tirar as impurezas das peças a serem das, como: óleos, graxas, sujeiras. Também é muito importante que, ao se iniciar o processo de gem, a vazão do gás inerte seja aberta antes da abertura do arco (MARQUES, 2009) PROCESSO DE SOLDAGEM MIG/MAG É um processo de gem com proteção gasosa, realizando a coalescência das peças através do aquecimento, a partir de um arco elétrico que acontece através de um eletrodo metálico consumível e a peça a ser da. Nesse processo, o gás de proteção pode ser ativo ou inerte. Conhecido em alguns lugares como MIG (Metal Inert Gás), onde se usa o gás inerte no processo de gem; já o MAG (Metal Active Gás) é o processo que se utiliza gás ativo. 45

4 Esse processo de gem geralmente é semiautomático, com sua alimentação de eletrodo automática, através de um alimentador motorizado, sendo o dor quem dá o início e o término da operação da gem e também tem que realizar o movimento da tocha para executar a na junta. Com esse processo, pode ser da uma diversidade de materiais tanto ferrosos como não ferrosos, de diversas espessuras. Além da coalescência de materiais, a gem MIG/MAG também é utilizada na manutenção para recuperar peças ou revestir (MARQUES, 2009). 2.2 ENSAIOS Os ensaios mecânicos servem para determinar as propriedades mecânicas de um determinado material metálico. Os ensaios podem ser destrutivos, que promovem a inutilização da peça ensaiada, ou seja, destruindo o corpo de prova utilizado no ensaio. Porém, há os ensaios não destrutivos, mais utilizados para determinar falhas internas em um material, ou estados físicos do material. Os ensaios destrutivos estão divididos em categorias, entre elas estão os ensaios de tração, dobramento, flexão, torção, fadiga, impacto, compressão. Todavia, o ensaio de dureza faz parte da categoria de ensaios não destrutivos mesmo não deixando a peça inutilizável. Também os materiais podem ser comparados através de ensaios, de maneira geral. Alguns dos dados obtidos nos ensaios podem ser utilizados para cálculos em projetos de peças, e tensões de trabalho nas peças. Ou podem apenas gerar resultados comparativos ou qualitativos que servem para um estudo. Em ensaios mecânicos, as normas mais usuais são as que dizem respeito a especificações dos materiais e aos métodos dos ensaios, para poder se manter um padrão em todos os ensaios; sendo assim poder-se-ão reproduzir os resultados obtidos, em qualquer laboratório que seja ensaiado, a partir do mesmo material. As normas técnicas mais usuais nos laboratórios de ensaios são as seguintes: ABNT, ASTM, DIN, AFNOR, ASME, ISSO, JIS, SAE, COPANT, além de algumas particulares de algumas indústrias ou companhias (SOUZA, 1982) ENSAIO DE TRAÇÃO Por ser um ensaio simples de se efetuar é bastante utilizado, sendo muito importantes os resultados descobertos através dele. Assim, uma força externa no corpo de prova irá promover uma deformação no mesmo. O ensaio de tração consiste basicamente em aplicar uma força que tende a esticálo ou alongá-lo até sua ruptura. Para realizar esse ensaio para preparar o corpo de prova, são utilizadas normas de acordo com o processo que esse corpo de prova passou antes de ser ensaiado. Nesse ensaio, o corpo de prova é preso a uma máquina que aplica esforços crescentes na direção axial do corpo de prova, sendo medidos os esforços causando deformações na peça na própria máquina, podendo, assim, apontar que uma deformação no material pode se estender por todo o material ensaiado. Quando se realiza esse ensaio em um corpo de prova metálico, pode se observar e construir um gráfico tensão deformação, através da medida da tensão aplicada e da deformação causada no corpo de prova até sua ruptura (SOUZA, 1982). Nesse ensaio, através do gráfico de tensão deformação, são achadas diversas medidas para especificação do material e de comparação de materiais. Como, por exemplo, módulo de elasticidade, limite de escoamento, limite de resistência, alongamento, estricção. Simplesmente o módulo de elasticidade é uma medida de rigidez do material, pois quanto maior for o módulo de elasticidade de um material mais rígido ele será, sendo também menor sua deformação plástica. O escoamento basicamente é a mudança heterogênea e que acontece entre a deformação elástica e plástica. O limite de resistência basicamente é calculado pela carga máxima que atingiu o corpo de prova no ensaio de tração ENSAIO DE DUREZA 46

5 Dureza é uma das propriedades mais utilizadas nas especificações de materiais, utilizada em pesquisas, estudos sobre o material, comparação entre materiais. Mas o conceito de dureza tem diversas definições, dependendo da área de estudo do profissional. O ensaio de dureza pode ser dividido em três tipos que são os principais, diferenciando o modo como é realizado o ensaio, sendo por penetração, por choque e por risco. O ensaio por risco é raramente usado, e, como se diz o próprio nome, é utilizado para saber a possibilidade de um material riscar o outro. Mas os ensaios de dureza por penetração e por choque são os mais utilizados na Metalurgia e Mecânica. Dentre esses ensaios o de dureza por penetração é o mais aplicado e representado em especificações técnicas dos materiais e relatórios. Os ensaios de dureza por penetração são divididos em diversos métodos de medição de dureza o Brinell, Rockwell, Vickers, Knoop e Meyer (SOUZA, 1982) Ensaio de Dureza Rockwell Este ensaio de dureza por penetração foi utilizado pela primeira vez em 1922 por Rockwell, e ficou conhecido pelo nome do criador. Esse ensaio oferece poucas vantagens, mas que são importantes, o que acabou tornando-o o mais utilizado internacionalmente. O símbolo de dureza deste ensaio é o HR (Hardness Rockwell). A dureza Rockwell é lida diretamente na máquina; com isso ganhando mais tempo, além de ser mais difícil erro por operador (SOUZA, 1982). O método é fundamentado na profundidade de penetração de uma ponta, que se chama penetrador, sem recuperação elástica por causa da remoção de uma carga maior e uma profundidade causada por uma carga menor. Este ensaio é dividido em escalas de acordo com o material. As máquinas já contêm escalas que podem ser pré-determinadas ou visualizadas no visor da máquina na hora da medição, para qualquer tipo de dureza Rockwell. As escalas de dureza são baseadas na profundidade que o penetrador penetrou no corpo de prova, sendo conhecidas pelas letras A, B, C, D, etc, as quais são colocadas depois da sigla HR, para se determinar qual tipo de escala foi utilizado. Quanto maior for o valor encontrado de dureza, menor será a profundidade atingida pelo penetrador; já um valor baixo de dureza significa uma penetração maior. 2.3 ENSAIO DE MICROGRAFIA Para se realizar o ensaio de micrografia, existem alguns procedimentos que devem ser seguidos corretamente para poder se ter êxito nos resultados. Portanto, a sequência é seguida com a identificação do material, a escolha da seção que será estudada, a parte que será cortada, embutimento, lixamento para desbastar e o lixamento de acabamento, polimento da superfície lixada, ataque químico e por fim a análise no microscópio. As amostradas que serão analisadas devem estar limpas e os procedimentos devem ser seguidos rigorosamente. Com a micrografia, conseguem-se diversas informações importantes sobre a estrutura e os tratamentos térmicos nas amostras (CARUSO, 2002). Nesse ensaio, é muito importante saber qual a parte da amostra será estudada, analisada, para isso precisa-se cortar a amostra, ou seja, pegar uma seção da amostra, esse corte pode ser em diversas partes da amostra dependendo do que se deseja analisar, os cortes mais utilizados são os longitudinais e transversais. O seccionamento é importante, pois é realizado através de um corte abrasivo e, em alguns casos, elimina trabalhos mecânicos a frio realizados anteriormente nas peças, obtendo uma superfície plana e tendo baixa rugosidade. Após realizar o seccionamento da amostra, precisa-se realizar o embutimento da amostra. Este é realizado por compressão a frio ou a quente, e esses processos são bastante empregados em laboratórios metalográficos, por serem de baixo custo e rápidos de se realizar, podendo ser feitos com utilização de baquelite, acrílico, epóxi e resina, todos juntos da amostra. Depois do embutimento da amostra, é realizado o lixamento de desbaste, executado para remover imperfeições e impurezas a partir de amostra embutida por várias lixas de diferentes granulações, numa lixadeira manual. Por último, é realizado o lixamento de acabamento, executado no politriz de mesa, manual assim o material ficará sem impurezas. Por final da preparação da amostra, é realizado o ataque químico, porque mesmo com as preparações correta das amostras só poderá ser visto algumas falhas, inclusões e trincas do material no 47

6 microscópio, por isso se realiza o ataque químico para que possa ser visto a microestrutura da amostra ou fases que estão presentes (CARUSO, 2002). 3. MATERIAIS E MÉTODOS Nesse trabalho, foi realizada uma pesquisa teórica, como citada anteriormente. Através dela e dos conhecimentos adquiridos com o curso de Manutenção Industrial da Fatec-Tatuí, pode-se perceber que o aço é um dos materiais mais utilizados para diversos trabalhos assim como na manutenção, sendo também a gem um processo muito importante, com avanço da tecnologia e dos conceitos de manutenção. Para esse artigo foram escolhidos alguns tipos de aço, o aço o SAE 1045, o SAE 1020, o AISI 304 e o AISI 316 e observados suas propriedades fornecidas através dos livros pesquisados na abordagem teórica, também seu comportamento através de aporte térmico. Portanto, este trabalho foi subdividido em: 3.1 SOLDAGEM Foram escolhidas as formas das amostras e os tipos de gem que seriam realizadas, também o tipo de chanfro, e qual metal de adição se necessário. Portanto foram realizadas duas formas de amostras: as cilíndricas e as em chapas. Para as cílindricas foram utilizadas as normas da ASME IX QW462 (do tipo a). Para as chapas, como as normas da ASME IX, precisavam de amostras maiores que não suportaria a máquina de tração, foram utilizadas as normas ASME E8, conforme o livro de ensaios (SOUZA, 1982). Portanto, foram realizados os chanfros nas peças de corpo cílindricos, do tipo de chanfro junta de topo em X, com 3/8 de diâmetro, com um ângulo do chanfro de 30º, nariz da de 3 mm, e com uma abertura de raiz de 3 mm. Para as chapas, foram executados chanfros do tipo junta de topo em V, com ¼ de espessura das chapas, num ângulo do chanfro de 60º, com uma abertura de raiz de 3 mm e também nariz da com 3 mm. Todas as normas de chanfros foram retiradas da norma AWS A 3.0. As amostras cilíndricas de aço SAE 1045 e 1020 tiveram seu passe da raiz (seladas) com o processo de eletrodo revestido, também preenchido o aço SAE 1020 com o eletrodo do tipo OK46, e o aço SAE 1045 com o eletrodo do tipo OK48, a máquina estava na amperagem 90 A, com polarização CC (+). Para as amostras cilíndricas de aço AISI 304, 316, foi realizado um passe na raiz com o processo de gem TIG, sendo preenchidos com a gem MIG, utilizando uma amperagem 70 A, com polarização CC. Nas chapas, porém, foram executadas passe de raiz com o processo de gem TIG, e preenchidas com MIG, utilizando a mesma amperagem e polarização das amostras cilíndricas. E, após a gem e o resfriamento, a temperatura ambiente as amostras de corpo cilíndrico de aço SAE 1045 foram tratadas com o tratamento térmico de têmpera, que consistiu em aquecer o material acima da zona crítica em uma faixa de temperatura de 845 C e foi resfriado rapidamente em água. 3.2 ENSAIOS Imagem 1. Corpo de prova cilíndrico do e sem de AISI 304. Corpos de provas em chapas dos aços SAE 1045,1020 e AISI 304,316. Com as amostras já das e resfriadas à temperatura ambiente, foram realizados ensaios de dureza Rockwell, no Laboratório de Ensaios da FATEC-TATUÍ. Nas amostras selecionadas, foram obtidos os valores abaixo: 48

7 ENSAIO DE DUREZA DAS AMOSTRAS Material Soldado Parte da amostra Dureza Aço Inox 304 Não Corpo da amostra 14,967 HR C Não Cabeça da amostra 21, 53 HRC Aço Inox 304 Sim Corpo da amostra 16,217 HRC Sim Cabeça da amostra 26,9 HRC Aço SAE 1045 Não Corpo da amostra 57,27 HRC Não Cabeça da amostra 59,16 HRC Aço SAE 1045 Sim Corpo da amostra 29,36 HRC Sim Cabeça da amostra 61,83 HRC Aço SAE 1020 Não Corpo da amostra 71,3 HRB Não Cabeça da amostra 70,43 HRB Aço SAE 1020 Sim Corpo da amostra 82,8 HRB Sim Cabeça da amostra 75,96 HRB Aço Inox 316 Não Corpo da amostra 19,1 HRC Não Cabeça da amostra 24,63 HRC Aço Inox 316 Sim Corpo da amostra 21,5 HRC Sim Cabeça da amostra 24,8 HRC Tabela 1. Dados de ensaio de dureza nos corpos de prova cilíndricos ensaiados. Imagem 2. Imagem da máquina de ensaio de dureza e da máquina de tração. As escalas de dureza variaram de acordo com o material ensaiado e com sua faixa de dureza estipulada pelos livros, especificações do fabricante do material e através de cálculos que podem ser realizados. Portanto, assim que realizado o ensaio de dureza, foi realizado o ensaio de tração das amostras das e de outras sem para poder se analisar o desempenho da amostra após a gem. Segui-se o passo-a-passo do manual de operação da máquina de tração da FATEC-TATUÍ. Através desses ensaios, foram gerados gráficos de tensão e de deformação pela máquina. Com isso, pôde-se observar também, pelas tabelas geradas pelo software da máquina, a força máxima que o material recebeu pela máquina, o limite de resistência do material, o limite de escoamento, o alongamento que a peça teve no ensaio e a estricção da sua seção de área. Abaixo, serão mostrados gráficos que contêm informações de comparação mais importantes para o trabalho. 49

8 Aço 316 do Força Máxima 50,22 kn Limite de Resistência 607,15 MPa Limite de Alongamento 363,32 MPa Alongamento 12,85% Estricção 12,49% Tabela 2. Resultados do ensaio tração. Gráfico 1. Gráfico de tensão/deformação do ensaio de tração. Aço 316 sem Força Máxima 51,63 kn Limite de Resistência 696,42 MPa Limite de Alongamento 489,53 MPa Alongamento 47,07% Estricção 19,82% Tabela 3. Resultados do ensaio tração. Gráfico 2. Gráfico de tensão/deformação do ensaio de tração. 50

9 Aço 1020 sem Força Máxima 35,39 kn Limite de Resistência 472,50 MPa Limite de Alongamento 310,21 MPa Alongamento 21,12% Estricção 51,51% Tabela 4. Resultados do ensaio tração. Gráfico 3. Gráfico de tensão/deformação do ensaio de tração. Aço 1020 do Força Máxima 32,43 kn Limite de Resistência 407,72 MPa Limite de Alongamento 318,12 MPa Alongamento 5,88% Estricção 7,09% Tabela 5. Resultados do ensaio tração. Gráfico 4. Gráfico de tensão/deformação do ensaio de tração. 3.3 ANÁLISE DAS AMOSTRAS SOLDADAS ATRAVÉS DA MICROGRAFIA Contudo após os ensaios de dureza e de tração, foram separados os materiais e realizados o seccionamento e lixamento na FATEC-SOROCABA no Laboratório de Micrografia dos Materiais para a análise de micrografia, separando uma amostra de cada tipo de material usado, dentre os corpos de prova que foram dos. O seccionamento realizado foi o longitudinal para poder-se observar tanto o metal base quanto à junta da, a zona termicamente afetada. 51

10 Imagem 3. Imagem da amostra de aço AISI 316. Imagem 3.1. ZF Zona Fundida do material. Imagem 3.3. MB Metal Base do material. Imagem 3.2. ZTA Zona Termicamente Afetada do Material. Imagem 4. Imagem da amostra de aço AISI ZF Zona Fundida do material. Imagem 4.2. ZTA Zona Termicamente Afetada do Material. Fonte: Elaboração Própria. Imagem 4.3. MB Metal Base do material. 52

11 Imagem 5. Imagem da amostra de aço Imagem 5.1. MB Metal Base do material. Imagem 5.2. ZF Zona Fundida do material. Fonte: autor. Imagem 5.3. ZTA Zona Termicamente Afetada do Material. As imagens de microestrutura dos materiais foram adquiridas através do microscópio da FATEC-TATUÍ. Utilizando uma ampliação de 100X para todos os materiais. 4. RESULTADOS DE DISCUSSÃO Imagem 6. Microscópio e computador utilizado nos ensaios de micrografia. Com base nos dados dos ensaios de dureza, de tração e de micrografia, foram identificadas as diferenças de dureza na região da, através do aporte térmico fornecido pelo processo de gem de fusão que fornece calor para o corpo de prova. Pôde-se, então, demostrar através do gráfico abaixo o aumento que ocorreu na dureza dos materiais. 53

12 Aço SAE 1045 sem Aço SAE 1045 do Aumento da dureza Aço Inox 306 do Aço Inox 306 sem Aço Inox 304 do Aço Inox 304 sem Dureza Gráfico 5. Gráfico de comparação do aumento da dureza na região da junta da dos corpos de prova. Fonte: Elaboração Própria Essas durezas em HRC foram medidas na região da. No aço SAE 1045, aconteceu um recozimento devido ao tratamento de têmpera realizado, sendo assim diminuindo sua dureza na região da. Pôde-se também perceber que diminuíram suas propriedades medidas pelo ensaio de tração, deixando o material um pouco mais frágil na região da em alguns casos que poderão ser analisados melhor através dos gráficos. Os valores mostrados nos próximos gráficos foram encontrados para os corpos de prova cilíndricos. A unidade do gráfico de Força máxima é em kn, para o Limite de resistência e escoamento são MPa. Os resultados de dureza para chapas foram parecidos com os de barras, assim como os de tração; foram mostrados os mais importantes para o trabalho. 60 Força máxima Força máxima 10 0 Aço 1020 com Aço 1020 sem aço 316 com aço 316 sem Gráfico 5. 54

13 700 Lim. Resistência Lim. Resistencia Aço 1020 com Aço 1020 sem aço 316 com aço 316 sem Gráfico Lim. Escoamento Lim. Escoamento % Aço 1020 com Aço 1020 sem aço 316 com aço 316 sem Gráfico % 40.00% 30.00% 20.00% Alongamento Estricção 10.00% 0.00% Aço 1020 com Aço 1020 sem aço 316 com aço 316 sem Gráfico 8. Comparação entre Estricção e Alongamento. Fonte: Elaboração Própria. 55

14 5. CONCLUSÃO Através da pesquisa bibliográfica realizada, foram constatadas diversas propriedades que são levadas em consideração em um projeto mecânico, contendo peças das. Na manutenção tudo que se é realizado não pode fugir do projeto original que antes havia na máquina, mantendo-se a originalidade da máquina ou peça, mesmo após realizada a gem na manutenção de um componente ou máquina. Assim que realizado o processo de gem, deve-se analisar o material, para avaliar se não houve nenhuma alteração nas suas propriedades mecânicas. Como por exemplo, há o aumento de dureza na região da junta da, devido ao calor fornecido ao metal base; também outro exemplo é a redução do valor da força máxima suportada no material do, bem como a redução da porcentagem de alongamento e estricção do material que foi do. Além de todas essas propriedades alteradas que puderam ser vistas através de ensaios e que são físicas, observa-se também a microestrutura que foi alterada na região da, mostrando sua zona termicamente afetada. No entanto, o que também foi identificado e observado é que o resto do material, além da parte onde se encontra a, recebe calor proveniente do aporte térmico, causando uma alteração menor do que a parte que recebeu calor pelo processo de gem de fusão. Essa alteração ocorre somente nas propriedades físicas, pois a microestrutura manteve a mesma fora da parte da e da zona termicamente afetada. Portanto, com esse trabalho, pôde-se aplicar em prática o que foi aprendido na teoria, através de ensaio para chegar aos resultados obtidos. Dessa forma, foi ampliada a visão de como se aplica a gem nos materiais e o efeito que ela pode causar neles, sempre tendo como foco os serviços que as peças que serão feitas desses materiais irão realizar, para não ocasionar uma alteração no projeto da peça, por eventuais modificações ocasionadas pela gem. 6. REFERÊNCIAS CARUSO, J. Micrografia Preparação e Exame de Amostras. São Paulo, SP: [s.n.], 2002, 13 p. Disponível em: < Acesso em: 17 jun CATÁLOGO COMERCIAL CAMPSOLDAS 20 Mar Produzido por CAMPSOLDAS. Disponível em: < Acesso em: 20 mar CONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UNIMEP, 10.,2012, Piracicaba. CARACTERIZAÇÃO DE UMA JUNTA SOLDADA ATRAVÉS DA ANÁLISE METALOGRÁFICA E ENSAIOS MECÂNICOS. Piracicaba UNIMEP, Disponível em: < Acesso em: 2 jan ENGINEERS, A.S. QUALIFICATION STANDARD FOR WELDING AND BRAZING PROCEDURES, WELDERS, BRAZERS, AND WELDING AND BRAZING OPERATORS. 2. Ed. New York, NY: IBP, 2004, 225 pg. Disponível em: < Acesso em: 15 jul MARQUES, P.V. et all. Soldagem: fundamentos e tecnologia. 3. ed. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2009, 363 p. ISBN: MODENESI, P. J. Soldabilidade de Algumas Ligas Metálicas. Belo Horizonte, MG: [s.n.], 2011, 26 p. Disponível em: < Acesso em: 2 jan

15 MODENESI, P. J. SOLDABILIDADE DOS AÇOS TRANSFORMÁVEIS. Belo Horizonte, MG: [s.n.], 2012, 77 p. Disponível em: < Acesso em: 2 jan SOCIETY, A. W. Standard Welding Terms and Definitions. 12. ed. Miami, FL: Clearance Center, 2009, 148 pg. Disponível em: < /category/10-pdf-%3Fdownload%3D50+&cd=1&hl=pt-BR&ct=clnk&gl=br>. Acesso em: 25 mar SOUZA, S.A. Ensaios mecânicos de materiais metálicos- Fundamentos teóricos e práticos. São Paulo: Editora Blücher,