Tratamento_termoquímico novo

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FACULDADE REDENTOR
ENGENHARIA MECÂNICA
DIOGO ROMERO FRINHANI - 1200602
GABRIEL REZENDE ALVIM - 1200238
WILLIAM FIGUEIREDO SANTOS - 1201040
YVES WILLIAM S. DAS CHAGAS -1200821
ANALISE METALOGRAFICA
 DO AÇO SAE 1020
Itaperuna
2015
DIOGO ROMERO FRINHANI - 1200602
GABRIEL REZENDE ALVIM - 1200238
WILLIAM FIGUEIREDO SANTOS - 1201040
YVES WILLIAM S. DAS CHAGAS -1200821
ANALISE METALOGRAFICA SAE 1020
Trabalho apresentado à disciplina Laboratório de Engenharia Mecânica II, como parte dos critérios de avaliação para aprovação.
Professor: Valtency Ferreira Guimaraes
Itaperuna
2015
Resumo
Este relatório trata do preparo metalográfico, para a análise óptica de amostras metálicas, visualizando sua microestrutura, na qual podemos definir as suas respectivas fases, em uma mostra do aço SAE 1020, tratado termoquimicamente através de cementação em caixa utilizando a grafita em pó a fim estuda a morfologia e a estrutura do metal.
Introdução 
Dentre os tratamentos térmicos comuns das ligas metálicas podemos citar os seguintes: recozimento, normalização, têmpera, revenimento, tratamentos isotérmicos, tratamentos termoquímicos, endurecimento por precipitação e coalescimento. Neste trabalho foi abordado apena o tratamento térmico de têmpera. 
De acordo com CHIAVERINI (1986), a têmpera é o mais importante dos tratamentos térmicos para área da construção mecânica. A amostra é aquecida em uma temperatura já pré-determinada e o resfriamento, é muito rápido e são feitos geralmente em meios líquidos, onde as peças são mergulhadas depois de aquecidas. Todo esse processo resulta em modificações estruturais muito intensas que levam a um grande aumento da dureza, da resistência ao desgaste, da resistência à tração.
Os resultados obtidos podem revelar que o tratamento térmico em amostras, influencia diretamente no aumento da dureza e resistência mecânica devido à mudança em sua microestrutura. Essa influência foi estudada e comprovada através dos experimentos realizados nos Ensaios de Dureza, mostrando a importância dessas técnicas dentro das engenharias.
O controle de qualidade de um produto metalúrgico pode ser estrutural e dimensional. O segundo preocupa-se em controlar as dimensões físicas de um produto, denominado Metrologia. O primeiro preocupa-se com o material que forma a peça, sua composição, propriedade, estrutura e aplicação. Pode ser: físico, químico, metalográfico e especial. Neste Material enunciaremos a pratica Metalográfica, no que diz respeito à preparação das amostras.
Examina-se a olho nu ou com pouca ampliação (até 50X) o aspecto de uma superfície após devidamente polida e atacada por um reagente adequado, no caso Nital. Por seu intermédio tem-se uma ideia do conjunto, referente à homogeneidade do material, a distribuição e natureza das falhas, impureza em função do processo de fabricação, qualidade de solda e profundidade de tratamentos térmicos.
Materiais e Métodos 
O aço 1020 é um dos aços ao carbono mais comum utilizado como aço para cementação com excelente relação custo benefício comparado com aços mais ligados para o mesmo propósito. Possui excelente plasticidade e soldabilidade. Após cementação é beneficiado, mas possui menor capacidade de endurecimento. É utilizado em componentes mecânicos de uso como engrenagens, eixos, virabrequins, eixos-comando, pinos guia, anéis de engrenagem, colunas, catracas e capas.
Composição química
	ABNT/SAE/
AISI
	C
	Mn
	P máx.
	S máx.
	1020
	0,18 - 0,23
	0,30 - 0,60
	0,040
	0,050
O experimento realizado no laboratório de Metalográfia e Tratamento Térmico (M4) da Faculdade Redentor consistiu em pegar uma amostra de aço SAE 1020 tratado termo quimicamente através da cementação por grafita e prepará-la para as etapas do processo metalográfico: lixamento, polimento, ataque químico e Micrografia.
Figura 1: lixa d’ água. Imagens da internet
O primeiro processo e o lixamento, por terem uma boa resistência ao desgaste, foram utilizados “lixas d’água” de varias granulometria fixadas em disco rotativo. As seguintes sequências de lixas foram utilizadas: 80, 120, 220, 320, 500, 600, 1000 e 1200 mesh, sendo assim quanto maior for ànumeração mais fina será a lixa. A cada troca de lixa, a peça foi lavada em água corrente e verificada no microscópio, para verificar o lixamento e assim as peças eram rotacionadas a 90°, para que fosse novamente lixada.
Quando finalizado o lixamento, passa-se para o polimento, aexecução foi feita com um pano especial, sobre os quaisforam depositadas pequenas quantidades de abrasivos de óxido de alumínio (alumina). Onde se pode deixar a superfície lisa para o ataque químico.
O ataque foi realizado através da imersão da amostra em Nital, durante um período de aproximadamente de 30 segundos, assim a microestrutura e revelada, cuja composição do reagente corresponde a 98% de ácido nítrico e 2% de álcool etílico, o tempo de contato foi o suficiente para que o aspecto brilhante desapareça, ou seja, que a amostra fique fosca, sem que prevaleça o ataque excessivo (queima).
Assim podemos passar para a análise metalográfica, onde observamos as micrografias geradas por um microscópio óptico, utilizando-se as objetivas com ampliações de 40, 100, 200, 400 e 1000 vezes, onde pode se observar a microestrutura do aço.
Figura 2: Lentes objetivas. Imagem da internet
Conclusão
 Neste trabalho realizamos em uma amostra o tratamento térmico de têmpera em um aço comum 1020.
Após examinar a amostra podemos notar a presença de perlita e ferrita, que são os principais constituintes dos aços. Apesar de que quando se faz o tratamento de têmpera o microconstituinte predominante e a martensita, um constituinte presente na microestrutura dos aços endurecidos, que é uma solução sólida supersaturada de átomos de carbono e é obtida pelo rápido arrefecimento dos aços desde seu estado austenítico a altas temperaturas.  
	As imagens microscópicas mostraram os constituintes microestruturais, a perlita e a ferrita,e foi possível notaruma grande quantidade de perlita em sua composição, esta no qual e responsável pelo aumento da dureza apor o tratamento termoquimico. É possível observar que a metalografia é conceituada como um ensaio de grande importância, pois os materiais apresentam diferença em sua formação dependendo dos tratamentos térmicos que lhe foram impostos, através da análise metalográfica do aço é possível determinar não só a classificação do aço, como também, sua composição física, química e mecânica.
Figura 3: amostra com aproximação de 1000x 
Anexos
Figura 4: amostra com aproximação de 40x
Figura 5: amostra com aproximação de 100x
Figura 6: amostra com aproximação de 1000x
Figura 7: amostra com aproximação de 1000x
Referencias
CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia Mecânica: materiais de construção mecânica. 2ª Edição. 1977. Volume 3.
SILVA, Ubiraja Marques de Carvalho. Técnicas e procedimentos na metalografia prática: preparação de corpos de prova para exames metalográficos. São Bernardo do Campo: I Rossi, 1978.
COLPAERT, Hubertus. Metalografia dos produtos siderúrgicos comuns. 4ª edição – São Paulo: Edgard Blucher, 2008
METAIS,GGD. AÇO CONSTRUÇÃO MECÂNICA – SAE 1020. Disponível em:.<http://www.ggdmetals.com.br/aco-construcao-mecanica/sae-1020/>. Acesso em: 29/05/2015.
ROHDE, Regis Almir. METALOGRAFIA PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS– Uma abordagem pratica. Disponível em:.<http://www.urisan.tche.br/~lemm/ metalografia.pdf>. Acesso em: 31/05/2015.
EDSON,Plinio. ANALISE METALOGRAFICA. Disponível em:.<http://www.ebah .com.br /content/ABAAAA5eoAF/analise-metalografica>. Acesso em: 01/06/2015.
CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica: Processos de Fabricação e Tratamento. 2 ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1986. v2. 245 p.
Imagens
Figura 1: http://www.metaltintasms.com.br/media/catalog/product/cache/1/image/ 5e018e93775005e700b3dec9360507bf/l/i/lixa_d_gua_3m_4_png_3.png
Figura 2: http://www.blog.mcientifica.com.br/wp-content/uploads/2014/10/lentes-10-40-100-x.jpg
Figura 3: Arquivo pessoal
Figura 4 : Arquivo pessoal
Figura 5 : Arquivopessoal
Figura 6 : Arquivo pessoal
Figura 7 : Arquivo pessoal