Projeto e Tratamentos Térmicos Prof. Lauralice Canale

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1 Projeto e Tratamentos Térmicos Prof. Lauralice Canale

2 1. Introdução teórica - composição química - do ferro ao aço - do aço ao aço beneficiado -diagramas-fe-fesub3subc#.urredr2rmui (CHANDLER, 1995, modificado, pág. 419)

3 1.1. Fundamentos de tratamento térmico - Definição - Tipos de tratamento térmicos convencionais - De alívio de tensões até têmpera convencional (HONEYCOMBE, modificado, 1995) (TOTTEN, 2002)

4 - Têmpera convencional e martensita: UNIFORMIDADE - Requisitos básicos para sucesso no tratamento térmico - UNIFORMIDADE na atmosfera do forno - UNIFORMIDADE no aquecimento e encharque - UNIFORMIDADE no resfriamento

5 - Transferência de calor durante a têmpera - I: filme de vapor uma manta de vapor se desenvolve na superfície da peça devido a uma taxa muito alta de formação de bolhas de vapor. Este é um modo esporádico e não controlável de transferência de calor, resultando, muitas vezes, em parte distorção excessiva. - II: nucleação de bolhas bolhas de vapor não se fundem. Este modo de transferência de calor é caracterizado pela alta taxa de extração de calor. - III: convecção sem bolhas.

6 - Uma têmpera não-convencional: a Têmpera Intensiva - IQ - Definição Agitação óleo água salmora Nenhum Suave Moderado Bom Forte Violento (KOBASKO, 2003) (KOBASKO, 2010, pág. 136) - Objetivos da têmpera intensiva (TOTTEN, 2002)

7 - Uma têmpera não-convencional: a Têmpera Intensiva - IQ

8 - Processo da têmpera intensiva

9 - Processo da têmpera intensiva

10 - É um processo verde - processo usando água pura ou uma baixa concentração de aditivos. - Quais são as etapas do processo de Têmpera Intensiva? - É um processo TEMPORIZADO: primeiro em fluido altamente agitado, depois ar; - O fluxo de água muito alto fornece resfriamento uniforme para a camada mais externa da peça, com a taxa de extração de calor exigida; e - O processo é interrompido no tempo adequado: quando as tensões de compressão de superfície estão em seu valor máximo e a camada endurecida também é ideal para maximizar as propriedades da peça para uma determinada liga de aço - Os tempos ótimos de resfriamento e as taxas de "resfriamento intensivo" exigidas para tamanhos de peças específicos e aplicações de peças são determinados pelos programas de computador ou por cálculos;

11 polímero Têmpera Intensiva - água óleo

12 - AISI 1045 temperado em TI e óleo, respectivamente (x200)

13 - AISI 43XX temperado em TI e óleo, respectivamente (x1000)

14 - Outras vantagens Para um determinado teor de carbono, o processo de TI proporciona maior dureza em comparação com os processos convencionais de têmpera em óleo; Os processos de QI podem ser aplicados a praticamente qualquer aço que sofra transformação martensítica: a) Carbono plano (pinos esféricos, eixos automotivos, placas de desgaste, etc.) b) Baixa liga (molas helicoidais, barras de torção, eixos, rolos, etc.) c) Alta liga (chapas de blindagem, canos de armas, produtos de ferramentas, etc.) d) Classes cementadas (engrenagens, eixos, produtos de rolamentos, etc.) A aplicação do processo de TI aos aços "endurecíveis" permite a completa eliminação do processo de cementação.

15 - Limitações Espessura da peça: - Para aços endurecidos, a espessura da peça deve ser maior que 10-15mm, dependendo da química do aço. - Para espessuras cementadas e aços OH, praticamente não há limitação para espessura mínima da peça. Geometria da peça: - Deve haver uma determinada relação entre as seções mais espessas e mais finas da peça ( know-how de TI ). - Peças com orifícios ou orifícios cegos podem não ser adequadas para o processo de QI em alguns casos.

16 2. Resultados obtidos - Durezas - Como usinado: 21,5 1,5 HRC - Têmpera convencional: 59,2 1,1 HRC - Têmpera intensiva: 61,5 1,2 HRC - Análises por raios-x - Como usinado: ( 46) MPa - Têmpera convencional: - 50 ( 12) MPa - Têmpera intensiva: ( 223) MPa

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18 - Sistema de têmpera intensiva