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Trabalho sobre "Ensaio Jominy" (UNESP), Trabalhos de Engenharia de Materiais

Relatório de Ensaio Jominy realizado por alunos da UNESP Guaratinguetá

Tipologia: Trabalhos

2013
Em oferta
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Compartilhado em 05/12/2013

A_Santos
A_Santos 🇧🇷

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Baixe Trabalho sobre "Ensaio Jominy" (UNESP) e outras Trabalhos em PDF para Engenharia de Materiais, somente na Docsity! UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA CAMPUS DE GUARATINGUETÁ DEPARTAMENTO DE MATERIAIS E TECNOLOGIA ENSAIO JOMINY Ana Carolina Rosifini Alves Claro Giovana Bette Francisco João Pedro Aquiles Carobolante Pedro Paulo Ortega Vilmar João de Souza Júnior Resumo: O ensaio Jominy é muito utilizado para avaliar a temperabilidade do aço, ou seja, a capacidade que um aço tem de formar martensita. O teor de carbono e a adição de elementos de liga afetam diretamente a temperabilidade do aço. A temperabilidade do aço foi avaliada pelo valor da dureza HRA. O corpo de prova foi colocado no forno à 850ºC durante 30 minutos. Após esse tempo, o corpo de prova foi retirado rapidamente do forno e colocado em um dispositivo onde ocorreu o resfriamento do mesmo. Esse dispositivo de resfriamento propiciou que as diferentes regiões do corpo de prova tenham também diferentes taxas de resfriamento. Após o resfriamento do corpo de prova, este foi retificado e foram feitas medidas de dureza ao longo de seu comprimento. Concluiu-se que a dureza é sempre maior junto à base do corpo de prova, onde as taxas de resfriamento são mais elevadas. Se o aço apresentar dureza elevada, mesmo em taxas de resfriamento mais baixas, significa que o aço apresenta elevada temperabilidade. Palavras-chave: Jominy, Dureza, Temperabilidade, Aço 1. INTRODUÇÃO Há muitos séculos atrás o homem descobriu que com aquecimento e resfriamento podia modificar as propriedades mecânicas de um aço, isto é, torná-los mais duro, mais mole, mais maleável, etc. Mais tarde, descobriu também que a rapidez com que o aço era resfriado e a quantidade de carbono que possuía influía decisivamente nessas modificações. O processo de aquecer e resfriar um aço, visando modificar as sua propriedades, denomina-se tratamento térmico. A finalidade do tratamento térmico é alterar as microestruturas e como conseqüência as propriedades mecânicas das ligas metálicas. Os seus principais objetivos são:  Remoção de tensões internas;  Aumento ou diminuição da dureza;  Aumento da resistência mecânica;  Melhora da ductilidade;  Melhora da usinabilidade;  Melhora da resistência ao desgaste;  Melhora da resistência à corrosão;  Melhora da resistência ao calor;  Melhora das propriedades elétricas e magnéticas. Os principais fatores que influenciam o tratamento térmico são:  Temperatura;  Tempo;  Velocidade de resfriamento. A influência da temperatura depende do tipo de material e da transformação de fase ou microestrutura desejada. UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA CAMPUS DE GUARATINGUETÁ DEPARTAMENTO DE MATERIAIS E TECNOLOGIA O tempo de tratamento térmico depende muito das dimensões da peça e da microestrutura desejada. Quanto maior o tempo maior a segurança da completa dissolução das fases para posterior transformação e maior será o tamanho de grão. A velocidade de resfriamento depende do tipo de material e da transformação de fase ou microestrutura desejada; ela é considerada o fator mais importante, uma vez que é responsável por determinar a microestrutura, além da composição química do material. Um tratamento térmico é realizado em três fases distintas: a primeira é o aquecimento, a segunda manutenção da temperatura e por fim o resfriamento. Os principais meios de resfriamento utilizados são: ambiente do forno, ar, banho de sais ou metal fundido, óleo e água. O ensaio Jominy é amplamente utilizado para avaliar a temperabilidade do aço. A temperabilidade é a capacidade que um aço tem de formar martensita, uma fase dura e frágil. Quanto maior for a fração volumétrica de martensita, maior dureza o aço apresentará. Quanto maior o teor de carbono presente no aço, a sua temperabilidade também será maior; a adição de elementos de liga também pode favorecer um aumento da temperabilidade do aço, acentuando o efeito do carbono. A temperabilidade de um aço pode ser avaliada pelo valor da dureza HRA ou pelo valor da dureza ao longo de uma dada distância. A norma ASTM A 255 descreve todo o procedimento para a realização do ensaio Jominy. O corpo de prova é colocado no forno à uma temperatura em torno de 900° C por cerca de 30 minutos. Após esse tempo, o corpo de prova é retirado rapidamente do forno e colocado em um dispositivo onde ocorrerá o resfriamento do mesmo. Esse dispositivo é composto por um suporte para o corpo de prova na parte superior e por um sistema de resfriamento com água na parte inferior. Esse dispositivo de resfriamento propicia que as diferentes regiões do corpo de prova tenham também diferentes taxas de resfriamento. A base do corpo de prova será resfriada rapidamente pela água o que não ocorre com o topo do mesmo. Após o resfriamento do corpo de prova, este é retificado e são feitas medidas de dureza ao longo de seu comprimento. A medida de dureza feita é Rockwell A (HRA). A dureza é sempre maior junto à base do corpo de prova, onde as taxas de resfriamento são mais elevadas. Se o aço apresentar dureza elevada, mesmo em taxas de resfriamento mais baixas, significa que o aço apresenta elevada temperabilidade. Os resultados do ensaio permitem comparar a temperabilidade de diferentes aços e também servem como uma maneira de avaliar o aço recebido (controle de qualidade). A figura 1 mostra esquematicamente o dispositivo para produzir um corpo de prova de ensaio Jominy. As figuras 2 mostra, em sequência, como o corpo de prova, que acabara de ser retirado do forno, foi colocado no dispositivo. A figura 3 ilustra o corpo de prova de ensaio Jominy e o que ocorre ao longo do mesmo. Figura 1 – Dispositivo para produzir um corpo de prova de ensaio Jominy. UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA CAMPUS DE GUARATINGUETÁ DEPARTAMENTO DE MATERIAIS E TECNOLOGIA 1 58 1 1\8 59 1 1\4 59 1 3\8 60 1 1\2 58 1 5\8 59 1 3\4 55 1 7\8 57 2 57 Gráfico 1 – Dureza X Distância Jominy (Aço 1045) 5. CONCLUSÃO Com o ensaio Jominy foi possível observar que os pontos que resfriaram-se mais rápido (base do corpo de prova) apresentaram uma dureza mais elevada, conforme o gráfico 1. Pode-se fazer uma analogia do ensaio Jominy com outros processos de tratamento térmico em que a região externa esfria mais rápido que a interna e, consequentemente, há variação de dureza. As amostras devem ser lixadas antes de realizar a medição de dureza para que a camada de carbono formada durante o tratamento não interfira na medição da dureza real. 6. BIBLIOGRAFIA Tratamentos Térmicos – Mecânica. Apostila SENAI. SENAI - ES, 1997 CHIAVERINI, V. A¸cos e Ferros Fundidos. 4. ed. S˜ao Paulo: Associação Brasileira de Metais, 1977. CALLISTER, Willian D. Ciência e Engenharia de Materiais: uma introdução. Salt Lake City. Utah:Ltc, 1999. UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA CAMPUS DE GUARATINGUETÁ DEPARTAMENTO DE MATERIAIS E TECNOLOGIA
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