ANALISE_DE_ENSAIOS_DE_DUREZA_EM_ACOS_DE

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<p>ANÁLISE DE ENSAIOS DE DUREZA EM</p><p>AÇOS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA</p><p>EM DIVERSOS ESTADOS</p><p>HARDNESS TEST ANALYSIS OF MECHANICAL CONSTRUCTION STEELS IN SEVERAL STATES</p><p>Guilherme Dias Zarur1</p><p>RESUMO</p><p>Nesse artigo tem o objetivo de apresentar os conceitos, as características, metodologias de aplicação e resultado dos ensaios mecâ-</p><p>nicos de dureza do tipo Rockwell e Vickers para os aços de construção mecânica: SAE 1020, 1040, 4340, 5160, 52100 e 8640 nos</p><p>estados de entrega, bem como após diferentes rotas de tratamento térmico sobre os mesmos. A procura por materiais cada vez mais</p><p>resistentes, com propriedades mecânicas melhores, tem incentivado um contínuo estudo nos procedimentos de análise microes-</p><p>trutural e mecânica, bem o controle das propriedades. Ainda nesse âmbito, os ensaios de dureza são de fundamental uso para</p><p>avaliar propriedades destes componentes. Para fins de estudo, algumas peças passaram por algum tipo de tratamento térmico</p><p>sendo eles recozimento, normalização, têmpera em óleo e têmpera em água, ou seja, dando ao sistema diferentes ciclos de resfria-</p><p>mento, formando estruturas desde refinadas até grosseiras. Além de um comparativo com as peças em seu próprio estado de en-</p><p>trega, sem passar por qualquer tipo de tratamento. Os resultados foram realizados com o uso de dois durômetros, o modelo HBRV-</p><p>187.5 da Shanghai Shangcai Testermachine Co. (SCTMC) para dureza Vickers e o modelo Digimess durômetro Rockwell Nor-</p><p>mal/Brinell. Para visualização das peças em nível microestrutural utilizou-se um microscópio óptico (ZEISS AX-10). Como resul-</p><p>tado, observou-se casos de diferentes durezas devido aos processos de tratamentos térmicos, garantindo microestruturas ora mais</p><p>refinada, ora mais grosseira; além dos ligantes dos aços, que em dependente de sua quantidade leva a formação de carbonetos/so-</p><p>luções sólidas, levando a mudanças bruscas de resistência mecânica e a dureza do material. Notou-se ainda, caso como o SAE 1040,</p><p>em que sua dureza aparece demasiadamente alta para o seu estado de entrega, levando a dúvida quanto a este ser mesmo o aço que</p><p>se esperava.</p><p>Palavras-Chave: Ensaios mecânicos. Dureza. Aços de construção mecânica. Tratamentos térmicos. Estado de entrega. Microscó-</p><p>pio óptico. Morfologias.</p><p>Citação: ZARUR, Guilherme Dias. Análise de Ensaios de dureza em aços de Construção Mecânica em diversos estados.</p><p>INTRODUÇÃO</p><p>Como posto por SILVA;MEI (1988) a importância de especifi-</p><p>cações bem elaboradas para produtos industriais não pode ser</p><p>subestimada. Uma especificação bem elaborada deve deixar</p><p>claro o que se espera e o que se aceita do produto. E para tanto,</p><p>por métodos usuais se classifica os aços, seja por característica</p><p>intrínseca ou no emprego do aço. Assim, em função dos requi-</p><p>sitos de trabalho, se classificou os aços como: 1- Aços ao car-</p><p>bono; 2-Aços Liga; 3- Aços de Alta Liga; 4- Aços de Alta Resis-</p><p>tência. Em laboratório (SAE 1020, 1040, 4340, 5160, 52100 e</p><p>8640), primeiro deve-se entender o processo de obtenção das</p><p>barras de estudo, que consiste brevemente em quatro princi-</p><p>pais etapas sendo a primeira a redução, onde o coque, a sucata,</p><p>o sínter, o calcário e outros elementos são levados em um Alto</p><p>Forno. No forno, em altas temperaturas é obtido o ferro gusa,</p><p>composto ainda rico em elementos de liga como, por exemplo,</p><p>fosforo, enxofre, e outros elementos, que em elevados teores não</p><p>torna viável o produto; além de o teor de carbono ainda, nesta</p><p>fase, estar elevado (4 – 5%). Em seguida, o ferro gusa somada a</p><p>sucatas são levados para aciaria, em um Conversor LD, que em</p><p>um princípio químico deve fazer a oxidação dos elementos exce-</p><p>dentes indesejados do produto pela injeção controlada de O2.</p><p>Para que o material fosse solidificado de forma adequada para</p><p>uso posterior, aplica-se o lingotamento contínuo, para que no</p><p>fim desta etapa, o material esteja na forma de tarugos (billets).</p><p>Em continuidade, temos a laminação do billet, que se faz em</p><p>duas partes. A inicial é apenas para um desbaste superficial e a</p><p>1. Universidade Federal de Santa Catarina – Campus Blumenau – Blumenau, Santa Catarina, Brasil.</p><p>Trabalho realizado na Universidade Federal de Santa Catarina – Campus Blumenau – Laboratório de Me-</p><p>talografia. Correspondência: R. João Pessoa, número 2750, CEP: 89036-002 - Bairro Velha, Blumenau, SC.</p><p>Brasil. E-mail: Guilherme.zarur@grad.ufsc.br</p><p>O autor declara não haver nenhum potencial conflito de interesses referente ao presente artigo</p><p>1</p><p>é a que de fato faz a redução de área inicial, dando a caracterís-</p><p>tica de barra, desejada da peça. E por último, como a peça deve</p><p>ser estar num estado de entrega adequado, muitas vezes se faz</p><p>o uso de tratamentos térmicos, os quais garantem a microes-</p><p>trutura final desejada, bem como as propriedades.</p><p>Dos materiais em estudo, podemos classificar o SAE 1020 e</p><p>1040 como tipo 1, e os demais (4340, 5160, 52100 e 8640)</p><p>como tipo 2, isso porque como posto pelo Prof. Dr. Marcio Ro-</p><p>berto da Rocha em suas notas de aula de “Materiais Metálicos”,</p><p>o aço é considerado baixa liga ou apenas “aço liga”, quando ne-</p><p>nhum elemento de liga atingir um teor de 5%. Ainda, através</p><p>da classificação, podemos dizer que o SAE 4340 é do tipo Mo-</p><p>libdênio, Cromo e níquel; os SAE 5160 e 52100 são aços ao</p><p>Cromo e o SAE 8640 é um aço ao Níquel, Cromo e Molibdênio.</p><p>Para que se faça uma aplicação correta de um material em de-</p><p>terminada aplicação, é essencial o conhecimento de suas pro-</p><p>priedades mecânicas, para que assim se faça uma análise de</p><p>possível uso. E as condições de uso envolvem fatores como a</p><p>temperatura, tipo de carga e com que frequência se fara a apli-</p><p>cação da mesma, desgaste, deformabilidade, entre diversos ou-</p><p>tros. Dessa forma, a prevenção de falhas ou controle das mes-</p><p>mas faz-se necessária, e para tanto deve se realizar diferentes</p><p>metodologias para realizar os ensaios mecânicos para avaliar</p><p>de forma eficaz se o material apresenta as propriedades alme-</p><p>jadas. E uma das formas de avaliar é através da dureza.</p><p>Aplicabilidade dos Aços</p><p>No quesito aplicabilidade dos aços estudados, foi verificado que</p><p>estes eram considerados aços especiais, de uso em construções</p><p>mecânicas. E que quanto maior o teor de carbono maior seria a</p><p>dureza do aço e maiores serão os limites de resistência à tração</p><p>e de escoamento (CHIAVERINI, 1988), dependendo apenas do</p><p>tratamento previamente aplicado sobre a peça. De forma geral,</p><p>os aços SAE 1020, são aplicados na indústria automobilística,</p><p>componentes forjados de baixa exigência, excelente soldabili-</p><p>dade e forjabilidade. Para os SAE 1040, por apresentarem uma</p><p>boa relação de tenacidade, ductilidade e resistências mecânica,</p><p>suas aplicações são mais abrangentes como, por exemplo, en-</p><p>grenagens, virabrequins, etc. O aço SAE 4340, é utilizado em</p><p>componentes para sistemas mecânicos, principalmente estru-</p><p>turais, onde se necessita uma homogeneidade de dureza ao</p><p>longo da seção transversal em pequenas ou grandes seções, de</p><p>exemplo, virabrequins para aviões, tratores e veículos em geral.</p><p>Para casos onde o SAE 1045 não se aplica por falta de um me-</p><p>lhor endurecimento em seções transversais, faz-se o uso do</p><p>SAE 8640, que apresenta uma melhor resistência à fadiga e à</p><p>fratura; são utilizados na fabricação de rolamentos, cilindros,</p><p>engrenagens, eixos hidráulicos, eixos furados, etc. Para o aço</p><p>SAE 52100, que apresenta um alto teor de carbono, sua aplica-</p><p>ção fica destinada a situações que se almeja uma resistência ao</p><p>desgaste como, por exemplo, rolamentos. Por último, o aço</p><p>SAE 5160, um aço ligado de elevada resistência à tração e a fa-</p><p>diga, com boa ductilidade, tem seu uso destinado a molas alta-</p><p>mente solicitadas, eixos automobilísticos e afins.</p><p>Ensaio de Dureza</p><p>Como posto por GARCIA; SPIM; SANTOS (2012) a dureza é</p><p>uma propriedade mecânica cujo conceito se segue à resistência</p><p>que um material, quando pressionado por outro material ou por</p><p>marcadores padronizados, apresenta ao risco ou à formação de</p><p>uma marca permanente. E como dizer</p><p>que se trata de uma me-</p><p>dida de resistência material a uma deformação plástica locali-</p><p>zada. Para tanto, os métodos de ensaio utilizam diferentes tipos</p><p>de penetradores com geometrias padronizadas conhecidas, que</p><p>uma vez pressionados à superfície do material sob condições de</p><p>pré-carga e/ou carga, tem-se de início uma deformação elástica</p><p>e posteriormente plástica. E como resultado, tem-se dados</p><p>quantitativos (de grande importância tecnológica, uma vez que</p><p>dessa forma tem-se um controle de qualidade de rotina) quanto</p><p>a resistência à deformação superficial.</p><p>A dureza da peça estudada depende diretamente das interações</p><p>químicas entre os átomos/íons/moléculas constituintes, além do</p><p>escorregamento de planos atómicos e a resistência mecânica. Por</p><p>exemplo, para os polímeros, que se apresentam como sólidos</p><p>moleculares, com forças do tipo de Van der Waals e ligações co-</p><p>valentes em menores quantidades, apresentam menores dure-</p><p>zas. Já para os sólidos metálicos e iônicos, devido as ligações</p><p>mais fortes, são considerados mais duros.</p><p>Porém, apesar dos dados apresentados ao fim do ensaio, os mes-</p><p>mos podem sofrer influência de tratamentos superficiais, aniso-</p><p>tropia, da microestrutura do material bem como a densidade de</p><p>discordâncias, do ambiente em que se faz o estudo, entre outros</p><p>fatores. E mais, a dureza, ao contrário de propriedades como, por</p><p>exemplo, a do limite de escoamento e a tenacidade a fratura (K1c),</p><p>não é um parâmetro característico do material, dependendo</p><p>ainda da máquina que irá realizar o teste, da carga aplicada, da</p><p>geometria do penetrador, etc.</p><p>Dureza Rockwell</p><p>O nome deste tipo de ensaio foi dado em honra a empresa</p><p>Rockwell, dos Estados Unidos, devido a ter proposto o método</p><p>de aplicação. Atualmente é a metodologia mais empregada inter-</p><p>nacionalmente para o tipo de teste que propõe, isso porque se</p><p>trata de um teste de fácil realização. Para tanto, o processo con-</p><p>siste em realizar uma impressão feita por um penetrador sob</p><p>ação de uma carga dividida em dois estágios (pré-carga e carga</p><p>suplementar). E através desta profundidade criada e o valor di-</p><p>ferença de penetração resultante da aplicação de uma carga ini-</p><p>cial menor (tem efeito de aumento da precisão) e uma carga prin-</p><p>cipal maior, estimasse a dureza. Como visto no livro Ensaios dos</p><p>Materiais (2012), GARCIA diz que a aplicação desta pré-carga é</p><p>essencial para que se elimine quaisquer eventuais defeitos super-</p><p>ficiais, além de ajudar na fixação do corpo de estudo. Podendo</p><p>ser posto que é causada uma pequena deformação permanente,</p><p>que desta forma elimina possíveis erros causados pela recupera-</p><p>ção material devido à deformação elástica.</p><p>Figura 1 - Geometrias aplicadas para o ensaio de du-</p><p>reza tipo Rockwell. Fonte: GARCIA; SPIM; SANTOS,</p><p>2012, 2a ed., p.130).</p><p>2</p><p>Outro valor que pode ser estimado é a profundidade de pene-</p><p>tração, que pode ser estimada por uma relação simples entre o</p><p>valor obtido na máquina de ensaio da seguinte forma (para o</p><p>caso de um penetrador de diamante): 𝐇𝐑 𝐍𝐨𝐫𝐦𝐚𝐥: 𝑃 = 0.002 𝑥 (100 – 𝐻𝑅)</p><p>Ou seja, o valor de profundidade P se correlaciona pela máquina</p><p>utilizado no processo, a um número arbitrário. Por exemplo,</p><p>para um material que fez o uso de uma escala normal e obteve</p><p>50HRC, o valor de sua profundidade, de maneira estimada, se-</p><p>ria P= 0,1mm.</p><p>Devido a existência de diferentes geometrias e cargas possíveis</p><p>de se fazer estudo neste ensaio, convencionou-se escalas para</p><p>determinadas combinações, podendo citá-las como sendo B, C,</p><p>A, D, E, F, G, H, K, L, M, P, R, S e V como sendo dos tipos co-</p><p>muns e 15N/15T, 30N/30T e 45N/45T como sendo superficiais.</p><p>Para designação de valor, é posto como sendo HR seguido da</p><p>escala em que usou como, por exemplo, HRA (Hardness</p><p>Rockwell A – Dureza Rockwell A), precedidos pelo valor numé-</p><p>rico medido. Para o estudo em questão foram usados apenas</p><p>medições do tipo HRA e HRC.</p><p>Escala Penetrador Carga Principal</p><p>(Kg)</p><p>A Diamante Cone 120° 60</p><p>C Diamante Cone 120° 150</p><p>Tabela 1 - Escalas de dureza Rockwell Normal. (CAL-</p><p>LISTER; RETHWISCH, 2014, p. 200).</p><p>O procedimento de medição é dividido em basicamente 5 eta-</p><p>pas, sendo elas a primeira de escolha de carga (penetrador e</p><p>carga) de acordo com o material de estudo. Seguindo pela a</p><p>aplicação de uma pré-carga, após esta é aplicada a aplicação da</p><p>carga principal por um período específico da máquina. Posteri-</p><p>ormente faz-se a retirada da carga e manutenção da pré-carga,</p><p>e por último é feita a leitura da medida. Uma das vantagens do</p><p>uso do presente método incluem a medida direta do valor da</p><p>dureza no equipamento e a velocidade com que se faz e medida,</p><p>além de se um teste não destrutivo, podendo a peça ser nova-</p><p>mente utilizada para outros testes. Entre as desvantagens estão</p><p>as multiplicidades de escalas, não podendo definir e nem com-</p><p>parar materiais que ficam com valores no bordo da medida.</p><p>Figura 2 - Representação esquemática do princípio do</p><p>método Rockwell. Fonte: GARCIA; SPIM; SANTOS,</p><p>2012, 2a ed., p.130).</p><p>Dureza Vickers</p><p>O método proposto no ano de 1925, por Smith e Sandland, rece-</p><p>beu o nome Vickers devido a companhia Vickers-Armstrong</p><p>Ltda. que fabricou as máquinas para operarem o modelo pro-</p><p>posto. Para tanto, a máquina apresenta um penetrador padroni-</p><p>zado na forma de uma pirâmide de diamante de base quadrada,</p><p>que apresenta ângulos de 136º entre os dois vértices opostos. A</p><p>escala é vista como a mais completa, isto porque sua abrangência</p><p>em questão avaliativa, podendo ensaiar materiais muito duros,</p><p>corpos de prova finos, pequenos e irregulares. Além de ter seus</p><p>resultados em uma escala contínua e de maior precisão.</p><p>Figura 3 - Impressão formada pelo indentador pirami-</p><p>dal feito em diamante em ensaios de dureza Vickers.</p><p>Fonte: Dureza Vickers, disponível em:</p><p>https://bit.ly/2x6Klq6, acessado em: 10 de setembro de</p><p>2018.</p><p>Ao ser recuado o indentador, a impressão formada é a vista na</p><p>fig. 3, a de um losango regular, o qual suas diagonais devem ser</p><p>medidas por um microscópio acoplado ao durômetro. E a partir</p><p>da medição realizada, faz-se o cálculo de obtenção da dureza pela</p><p>seguinte equação:</p><p>HV60=</p><p>1,8544 ×𝐹𝑑2 , onde F é 60, e d é a multiplicação dos nú-</p><p>meros de subdivisões entre a diagonal por 4 × 10−3𝑚𝑚.</p><p>Para a dureza do tipo Vickers, em sua medição, as cargas utiliza-</p><p>das podem apresentar distintos valores, isso ocorre devido ao</p><p>fato de que as impressões são sempre proporcionais à carga, para</p><p>um mesmo material. De tal forma que a dureza será a mesma,</p><p>independente da carga escolhida. Por padronização, as cargas</p><p>sugeridas são de: 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100 e 120kgf.</p><p>E para cargas que superam o valor de 120kgf, é utilizada uma es-</p><p>fera de aço tempera de 1 ou 2 milímetros de diâmetro, substi-</p><p>tuindo o penetrador em pirâmide de diamante. Como vantagens</p><p>do uso deste método, tem-se o fato da existência de uma escala</p><p>contínua de dureza, podendo abranger uma vasta gama de resul-</p><p>tados. Além do fato das endentações serem de tamanho pequeno,</p><p>não tirando a possibilidade de ser feito algum outro teste de aná-</p><p>lise. Já devido ao fato de não ser dado o valor direto na máquina,</p><p>pode acontecer eventualmente o erro humano associado numa</p><p>3</p><p>https://bit.ly/2x6Klq6</p><p>medição, i.e., a obtenção incorreta de um dado, que pode acar-</p><p>retar num desvio do resultado esperado.</p><p>Como passos do procedimento, primeiro faz-se o posiciona-</p><p>mento da peça de forma ao penetrador encostar na peça e ser</p><p>zerada a máquina. Em seguida é aplicada uma carga crescente</p><p>até o valor definido, para o caso 60kgf, e então é tido uma fase</p><p>de fluência, onde a máquina se mantem inerte por um tempo</p><p>previamente programado. Após completa esta fase, é feita a</p><p>descarga. Feito isso, a peça é descida para se fazer a observação</p><p>da mesma com o uso do microscópio, de forma a se contabilizar</p><p>os passos entre a diagonal, chegando a um valor final de subdi-</p><p>visões, para então utilizar a formula e obter o resultado de du-</p><p>reza</p><p>Vickers.</p><p>Efeito dos elementos de liga na dureza</p><p>Os elementos de liga observados na composição dos aços de</p><p>construção mecânica podem influenciar fortemente no resul-</p><p>tado final da sua dureza, e isso ocorre devido ao fato dos ligan-</p><p>tes terem a possibilidade de se apresentar em diferentes for-</p><p>mas: dissolvidos na ferrita, formando carbonetos (na forma de</p><p>carbonetos ou carbonitretos), em inclusões não metálicas (óxi-</p><p>dos, sulfetos, etc), em compostos intermetálicos, ou ainda no</p><p>estado elementar.</p><p>De acordo com SILVA;MEI (1988) os elementos como fósforo,</p><p>o silício e o manganês provocam um acentuado aumento de du-</p><p>reza da ferrita, enquanto o cromo não é um elemento endure-</p><p>cedor eficiente. E este aumento de dureza indica um aumento</p><p>de resistência mecânica do aço. Para aqueles que podem acar-</p><p>retar na formação de carbonetos, estes podem ser classificados</p><p>como aqueles que se dissolvem apenas na fase ferrítica e aque-</p><p>les que foram carbonetos estáveis e se dissolvem na fase ferrí-</p><p>tica. Para a primeira citada, estão elementos como Níquel, Fós-</p><p>foro e Silício, que apresentam solubilidade praticamente nula</p><p>na cementita ou em outro carboneto de um ligante. Em decor-</p><p>rência disso, os demais elementos acabam por serem do se-</p><p>gundo tipo, incluindo o Manganês, Cromo, Molibdênio, etc. E</p><p>estudos mostram que o aumento de resistência mecânica pos-</p><p>sível de ser obtido pela precipitação de partículas no aço é pro-</p><p>porcional à solubilidade das mesmas na austenita.</p><p>Dos elementos que compõem os aços, como visto em notas de</p><p>aula do Prof. Dr. Marcio Roberta da Rocha e a na literatura, os</p><p>constituintes carbono, manganês, níquel e cromo (até 8%), es-</p><p>tes aumentam o campo austenítico, alargando assim o campo</p><p>de temperaturas da austenita estável, melhoram a temperabi-</p><p>lidade dos aços. Já para o caso do silício e molibdênio, estrei-</p><p>tam essa faixa da austenita estável, diminuindo a temperabili-</p><p>dade, e para tanto, devem estar em menores concentrações. Os</p><p>elementos fósforo e enxofre devem sempre apresentar-se na</p><p>estrutura na forma de residuais, pois fragilizam a estrutura.</p><p>Efeito de tratamentos térmicos na dureza</p><p>Os tratamentos mais utilizados no ramo industrial são o reco-</p><p>zimento, a normalização e a têmpera seguida de revenimento.</p><p>No recozimento, geralmente se faz seu uso para que se obtenha</p><p>uma estrutura mais mole, de menor resistência, ou seja, menor</p><p>dureza e maior tenacidade, além da possibilidade de um alivio</p><p>de tensões. A normalização viabiliza um refino do grão, o que</p><p>garante ao material uma maior homogeneidade de propriedades</p><p>e maior tenacidade. Já o processo mais utilizado industrial-</p><p>mente é o da têmpera, que serve para o aumento da resistência</p><p>mecânica do aço. O endurecimento é causado pela a formação da</p><p>martensita, exigindo assim uma velocidade de resfriamento rá-</p><p>pida. Em contrapartida, esse mecanismo pode levar a geração de</p><p>um elevado número de tensões internas e defeitos microestrutu-</p><p>rais. Devido a isso, faz-se necessário mais um tipo de tratamento,</p><p>o de alívio de tensões, revenimento. Que se aplica seguida da</p><p>têmpera, e visa o aumento da ductilidade formando a martensita</p><p>revenida.</p><p>METODOLOGIA</p><p>Nesta etapa, foram utilizados os exemplares das barras dos aços</p><p>SAE 1020, 1040, 4340, 5160, 52100 e 8640 já previamente des-</p><p>bastados para uso e previamente tratadas termicamente (As pe-</p><p>ças submetidas a tratamentos foram aquecidas em mufla a</p><p>850ºC e por um período de 30 minutos). Além das máquinas Po-</p><p>litriz para fazer o lixamento, polimento grosseiro e fino; Rea-</p><p>gente Nital para ataque químico e o uso de microscópio óptico</p><p>para posterior analise das peças.</p><p>Posteriormente aos tratamentos térmicos realizados nas peças,</p><p>fez-se a preparação metalográfica das mesmas seguindo os pas-</p><p>sos: de lixamento (Máquina Politriz PL02ED, TECLAGO), feito</p><p>Estado de en-</p><p>trega</p><p>Aços SAE 1020, 1040, 4340, 5160, 52100 e</p><p>8640.</p><p>Recozido Aços SAE 1020, 1040, 4340, 5160, 52100 e</p><p>8640.</p><p>Normalizado Aços SAE 1020, 1040 e 4340.</p><p>Temperado</p><p>em óleo</p><p>Aços SAE 4340, 5160, 52100 e 8640.</p><p>Temperado</p><p>em água</p><p>Aços SAE 1020, 1040, 4340.</p><p>Temperado</p><p>em água + re-</p><p>venido</p><p>Aço SAE 4340.</p><p>Tabela 2 - Separação dos aços pelas rotas de tratamento.</p><p>Fonte: Autor.</p><p>Aço %C %Si %Mn %Cr %Mo %Ni %P %S</p><p>1020</p><p>0,18 -</p><p>0,23</p><p>0,15-</p><p>0,35</p><p>0,30 -</p><p>0,60</p><p>- - -</p><p>0,03</p><p>máx.</p><p>0,05</p><p>máx.</p><p>1040</p><p>0,37 -</p><p>0,44</p><p>0,15-</p><p>0,35</p><p>0,60 -</p><p>0,90</p><p>- - -</p><p>0,03</p><p>máx.</p><p>0,05</p><p>máx.</p><p>4340</p><p>0,38 -</p><p>0,43</p><p>0,15 -</p><p>0,35</p><p>0,60 -</p><p>0,80</p><p>0,70 -</p><p>0,90</p><p>0,20 -</p><p>0,30</p><p>1,65</p><p>-</p><p>2,00</p><p>0,03</p><p>máx.</p><p>0,04</p><p>máx.</p><p>5160</p><p>0,56 -</p><p>0,64</p><p>0,15 -</p><p>0,35</p><p>0,75 -</p><p>1,00</p><p>0,70 -</p><p>0,90</p><p>- -</p><p>0,03</p><p>máx.</p><p>0,04</p><p>máx.</p><p>52100</p><p>0,98 -</p><p>1,10</p><p>0,15 -</p><p>0,35</p><p>0,25 -</p><p>0,45</p><p>1,30 -</p><p>1,60</p><p>- -</p><p>0,025</p><p>máx.</p><p>0,025</p><p>máx.</p><p>8640</p><p>0,38 -</p><p>0,43</p><p>0,15 -</p><p>0,35</p><p>0,75 -</p><p>1,00</p><p>0,40 -</p><p>0,60</p><p>0,15 -</p><p>0,25</p><p>0,40</p><p>-</p><p>0,70</p><p>0,03</p><p>máx.</p><p>0,04</p><p>máx.</p><p>Tabela 3 - Composição química dos aços utilizados em</p><p>laboratório. Fonte: GERDAU. Manual de Aços Especi-</p><p>ais - Aços Construção Mecânica.</p><p>4</p><p>em lixas d’água de carbeto de silício, SiC, partindo das lixas em</p><p>unidade Mesh #220, seguida de #320, #600 e por fim #1200.</p><p>Seguido do lixamento, as amostras foram lavadas em água para</p><p>que fosse evitado qualquer tipo de contaminação e posterior-</p><p>mente uma secagem. Feito isso, as peças foram levadas a uma</p><p>Politriz, mas desta vez com o disco revestido em feltro. O pro-</p><p>cesse foi dividido em duas etapas, sendo que a primeira seria o</p><p>polimento superficial, e a segunda etapa seria o polimento fino.</p><p>Para tanto, foi utilizada como solução a Alumina em suspensão</p><p>Nº 4 azul, com partículas com 1µm para a primeira passagem,</p><p>seguida de uma suspensão de (0,3 – 0,5) µm como final.</p><p>De acordo com livros de metalografia, tal qual o “Metallogra-</p><p>phic Handbook” (ZIPPERIAN, 2011) o ideal no polimento é</p><p>manter o disco sempre úmido, ou seja, deve ser aplicado tam-</p><p>bém o uso de água destilada para garantir uma melhor distri-</p><p>buição da Alumina e melhor deslizamento da amostra sobre o</p><p>pano. Ao fim da etapa, a peça deve ser bem lavada com líquidos</p><p>de baixo ponto de ebulição (éter, álcool etílico) e posterior-</p><p>mente ser feita uma limpeza superficial com algodão enquanto</p><p>a mesma é secada com o soprador térmico, numa dada direção</p><p>de forma que proporcione um escorregamento paralelo das go-</p><p>tas. Como resultado a superfície metálica deve apresentar um</p><p>“efeito espelho”, livre de riscos.</p><p>Como etapa semifinal de todo processo, tem-se o ataque quí-</p><p>mico. Como posto em notas de aula de “Laboratório de Carac-</p><p>terização Microestrutural” do Prof. Dr. Cristiano da Silva Tei-</p><p>xeira, para se destacar e identificar características microestru-</p><p>turais ou fases presentes nas amostras é utilizado o ataque quí-</p><p>mico em microscopia óptica. Em laboratório, foi empregado o</p><p>uso do reagente Nital (mistura de 2% de Ácido Nítrico, HNO3,</p><p>e 98% de etanol, C2H6O). O reagente escolhido é comumente</p><p>utilizado e tende a apresentar as interfaces e interfases dos car-</p><p>bonetos. O ataque ocorreu em partes especificas de cada metal,</p><p>de forma a poder se observar onde foi feito o mesmo. Facilitando</p><p>a fase posterior de observação. Das seções selecionadas, cada</p><p>ataque foi feito a T.A (temperatura ambiente) e teve em um</p><p>tempo de 3 a 25 segundos com a deposição direta (vertical-</p><p>mente) do Nital com o uso de uma pipeta e luvas. Assim que se</p><p>percebia a diferença de coloração, efeito do químico, o material</p><p>era então lavado em abundância com água, e posteriormente</p><p>etanol para facilitar a secagem com o soprador. Feita a secagem,</p><p>a peça estava pronta para ser analisada em microscópio óptico.</p><p>RESULTADOS E DISCUSSÃO</p><p>Análise Metalográfica</p><p>Como auxílio da etapa final da prática, foi feita a análise das es-</p><p>truturas metalográficas obtidas com utilização de um microscó-</p><p>pio óptico ZEISS – AX10, com aumentos 5x, 10x, 20x, 50x e</p><p>100x. Feito isto, foi possível realizar um comparativo Microes-</p><p>trutura x Dureza.</p><p>A partir dos resultados</p><p>obtidos pelas máquinas e os cálculos, ela-</p><p>borou-se a tabela 4, onde possibilita contrastar qual a dureza ob-</p><p>tida em cada processo e a do estado de entrega, permitindo de</p><p>certa forma estimar qual é o real estado em que foi cedido o ma-</p><p>terial, se este foi recozido, normalizado ou temperado.</p><p>SAE 1020</p><p>Através das microestruturas obtidas pela visualização com o uso</p><p>do microscópio óptico, pode ser notada a existência de uma va-</p><p>riação dos tamanhos de grãos e a forma que seus constituintes se</p><p>distribuíram na microestrutura, e isto se explica devido a mu-</p><p>dança da velocidade em que se fez o resfriamento. Com uma ava-</p><p>liação prévia, podemos dizer que este material apresenta uma</p><p>fase mole ferrítica, região clara. E uma porção de constituinte</p><p>mais dura perlítica (Feα + Fe3C), região escura.</p><p>Tabela 2 - Resultados obtidos dos ensaios de dureza para os aços em estudo. Fonte: Autor.</p><p>5</p><p>Gráfico 1 - Comparativo das durezas Rockwell obtidas</p><p>no aço SAE 1020. Fonte: Autor.</p><p>Gráfico 2 - Comparativo das durezas Vickers obtidas</p><p>no aço SAE 1020. Fonte: Autor</p><p>A partir dos dados obtidos e seus constituintes observados nas</p><p>figuras 4 – 7, pode-se notar a diferença de dureza causada pela</p><p>formação de constituintes mais refinados. Nota-se o fato de que</p><p>as estruturas nas imagens tanto no estado temperado em água,</p><p>com um resfriamento brusco, quanto no caso normalizado, se-</p><p>riam esperadas as maiores durezas, isso porque com a veloci-</p><p>dade mais alta de resfriamento, a estrutura tende a se formar</p><p>de forma mais homogênea e refinada. No caso do estado de en-</p><p>trega, é possível assemelhá-la como sendo normalizada, uma</p><p>vez que a dureza mais se parece com a do estado normalizado e</p><p>a sua microestrutura também. Com as imagens, no caso nor-</p><p>malizado e estado de entrega, verifica-se a existência de uma</p><p>perlita mais fina e uma estrutura homogênea, com matriz fer-</p><p>rítica. Já para o caso recozido, é visto o contrário, uma forma-</p><p>ção de perlita mais grosseira com a matriz de ferritas em blo-</p><p>cos. No último caso, a estrutura temperada, percebe-se uma</p><p>formação de ferritas alotriomórficas de contorno de grão, zonas</p><p>de perlita, zona de carbonetos não dissolvidos, dentro de uma</p><p>matriz ferrítica.</p><p>Figura 4 - SAE 1020 no estado de entrega visto por mi-</p><p>croscópio óptico com ampliação de 1000x. Fonte: Au-</p><p>tor.</p><p>Figura 5 - SAE 1020 no estado recozido por microscó-</p><p>pio óptico com ampliação de 1000x. Fonte: Autor.</p><p>Figura 6 - SAE 1020 no estado normalizado por mi-</p><p>croscópio óptico com ampliação de 1000x. Fonte: Au-</p><p>tor.</p><p>Figura 7 - SAE 1020 no estado temperado em água visto</p><p>por microscópio óptico com ampliação de 1000x.</p><p>Fonte: Autor.</p><p>60</p><p>50 55</p><p>80</p><p>0</p><p>20</p><p>40</p><p>60</p><p>80</p><p>100</p><p>120</p><p>140</p><p>Estado de</p><p>entrega</p><p>Recozido Normalizado Temperado</p><p>em água</p><p>Aço SAE 1020</p><p>Dureza Rockwell</p><p>204,7</p><p>139,8</p><p>179,2</p><p>585,3</p><p>0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0</p><p>Estado de entrega</p><p>Recozido</p><p>Normalizado</p><p>Temperado em água</p><p>DUREZA VICKERS (HV)</p><p>Aço SAE 1020</p><p>6</p><p>SAE 1040</p><p>No presente caso, as estruturas do SAE 1040 podem ser vistas</p><p>nas figuras 8-11. Nelas, a primeira imagem, que representa o</p><p>estado de entrega, permite a visualização de uma microestru-</p><p>tura com matriz ferrítica. Apresentando zonas de pertlita dis-</p><p>tribuídas de certa forma mais homegênea. Para a estrutura re-</p><p>cozida, nota-se a presença ferrita em blocos, lamelas de perlita</p><p>grosseira, com certo teor de heterogeneidades em sua estru-</p><p>tura. Em contrapartida, da mesma forma que para o SAE 1020,</p><p>a estrutura normalizada, é mais refinada, com o microconsti-</p><p>tuinte perlita mais fina. Podendo ser feita uma análise como no</p><p>aço anterior, percebe-se semelhança entre os dados para o es-</p><p>tado de entrega e a estrutura normalizada. Na fig.11, na estru-</p><p>tura temperada em água, é percebida uma estrutura ainda mais</p><p>refinada, composta por uma possível martensita (região cinza</p><p>escura), ferrita (regiões brancas) e a austenita retida (região</p><p>cinza claro). As partes mais escuras poderiam ser perlita fina.</p><p>Gráfico 3 - Comparativo das durezas Rockwell obti-</p><p>das no aço SAE 1040. Fonte: Autor.</p><p>Gráfico 4 - Comparativo das durezas Vickers obtidas</p><p>no aço SAE 1040. Fonte: Autor.</p><p>Figura 8 - SAE 1040 no estado de entrega por microscó-</p><p>pio óptico com ampliação de 1000x. Fonte: Autor.</p><p>Figura 9 - SAE 1040 no estado recozido por microscó-</p><p>pio óptico com ampliação de 1000x. Fonte: Autor.</p><p>Figura 10 - SAE 1040 no estado normalizado por mi-</p><p>croscópio óptico com ampliação de 1000x. Fonte: Au-</p><p>tor.</p><p>Figura 11 - SAE 1040 no estado temperado em água</p><p>por microscópio óptico com ampliação de 1000x.</p><p>Fonte: Autor.</p><p>58</p><p>48 51</p><p>61</p><p>-10</p><p>10</p><p>30</p><p>50</p><p>70</p><p>90</p><p>110</p><p>130</p><p>Estado de</p><p>entrega</p><p>Recozido Normalizado Temperado</p><p>em água</p><p>D</p><p>U</p><p>R</p><p>E</p><p>Z</p><p>A</p><p>R</p><p>O</p><p>C</p><p>K</p><p>W</p><p>E</p><p>L</p><p>L</p><p>Aço SAE 1040</p><p>221,1</p><p>158,2</p><p>173,3</p><p>651,3</p><p>0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0</p><p>Estado de entrega</p><p>Recozido</p><p>Normalizado</p><p>Temperado em água</p><p>DUREZA VICKERS (HV)</p><p>Aço SAE 1040</p><p>7</p><p>SAE 4340</p><p>Com os dados de dureza obtidos pelos ensaios e as</p><p>microestruturas feitas em microscópio óptico, nota-se nas figs.</p><p>12-17 diferentes parâmetros de microestrutura, revelando</p><p>fatores influenciadores para diferentes durezas. No estado de</p><p>entrega já é possível notar padrões de uma possível</p><p>esferoidização incompleta, apresentando zonas mais alongadas</p><p>de carbonetos e em outros pontos as zonas já são esféricas. Para</p><p>o caso recozido, percebe-se a existência de perlita mais grossa,</p><p>com zonas ferríticas não uniformes, além de zonas de</p><p>carbonetos não dissolvidos. Na fig. 15, no estado normalizado,</p><p>nota-se uma estrutura mais organizada e uniforme, com perlita</p><p>mais fina em uma matriz ferrítica. Nas estruturas temperadas</p><p>em água em óleo, é visível o fator de velocidade de resfriamento</p><p>na contribuição da formação de estruturas mais refinadas. É</p><p>presumível dizer que há martensita formada nos dois casos de</p><p>tempera, porém, ainda pode-se comentar o fato de que, em</p><p>razão da alta troca térmica realizada, se tenha austenita retida.</p><p>Em último caso, com o tratamento de têmpera e revenido, de</p><p>acordo com a literatura, neste processo ocorre uma</p><p>transformação por difusão da martensita obtida no processo</p><p>inicial, que apresenta estrutura tetragonal, em ferríta e</p><p>cementita de tamanhos reduzidos de forma a ficarem mais bem</p><p>distribuídas na matriz ferrítica.</p><p>Gráfico 5 - Comparativo das durezas Rockwell obtidas</p><p>no aço SAE 4340. Fonte: Autor.</p><p>Gráfico 6 - Comparativo das durezas Vickers obtidas</p><p>no aço SAE 4340. Fonte: Autor.</p><p>Figura 12 - SAE 4340 no estado de entrega visto por mi-</p><p>croscópio óptico com ampliação de 1000x. Fonte: Au-</p><p>tor.</p><p>Figura 13 - SAE 4340 no estado recozido visto por mi-</p><p>croscópio óptico com ampliação de 1000x. Fonte: Au-</p><p>tor.</p><p>Figura 14 - SAE 4340 no estado normalizado visto por</p><p>microscópio óptico com ampliação de 1000x. Fonte:</p><p>Autor.</p><p>Figura 15 - SAE 4340 no estado temperado em água</p><p>visto por microscópio óptico com ampliação de 1000x.</p><p>Fonte: Autor.</p><p>Figura 16 - SAE 4340 no estado temperado em óleo</p><p>visto por microscópio óptico com ampliação de 1000x.</p><p>Fonte: Autor.</p><p>56</p><p>63</p><p>46</p><p>56 53 56</p><p>0</p><p>20</p><p>40</p><p>60</p><p>80</p><p>100</p><p>120</p><p>140</p><p>D</p><p>U</p><p>R</p><p>E</p><p>Z</p><p>A</p><p>R</p><p>O</p><p>C</p><p>K</p><p>W</p><p>E</p><p>L</p><p>L</p><p>Aço SAE 4340</p><p>203,9</p><p>280,9</p><p>351,4</p><p>525,8</p><p>508,0</p><p>578,2</p><p>0,0 200,0 400,0 600,0 800,0</p><p>Estado de entrega</p><p>Recozido</p><p>Normalizado</p><p>Temperado em água</p><p>Temperado em óleo</p><p>Têmpera + Revenido</p><p>DUREZA VICKERS (HV)</p><p>Aço SAE 4340</p><p>8</p><p>Figura 17 - SAE 4340 no estado temperado em água e</p><p>revenido visto por microscópio óptico com ampliação</p><p>de 1000x. Fonte: Autor.</p><p>SAE 5160</p><p>Com as figuras 18 – 20, é possível analisar que no estado de</p><p>entrega tem-se uma estrutura quase toda perlítica, com a</p><p>mesma nucleada nos contornos de grão em diferentes orienta-</p><p>ções. Ou seja, uma rede perlítica que envolve a ferrita e cemen-</p><p>tita, ainda pode-se dizer que a perlita está de forma grosseira,</p><p>formando uma estrutura típica de recozimento pleno. Já para</p><p>o caso recozido, os constituintes</p><p>se demonstram da mesma</p><p>forma que o estado de entrega, i.e., uma estrutura quase toda</p><p>perlítica (grosseira), com partes ferríticas e zonas de carbone-</p><p>tos. Por último, no caso de um tratamento de têmpera em óleo,</p><p>tem-se um resfriamento brusco, que leva a estrutura de uma</p><p>martensita em ripas, de coloração escura. Além de uma possí-</p><p>vel existência de austenita retida, na coloração cinza claro.</p><p>Gráfico 7 - Comparativo das durezas Rockwell obti-</p><p>das no aço SAE 5160. Fonte: Autor.</p><p>Gráfico 8 - Comparativo das durezas Vickers obtidas</p><p>no aço SAE 5160. Fonte: Autor.</p><p>Figura 18 - SAE 5160 no estado de entrega visto por mi-</p><p>croscópio óptico com ampliação de 1000x. Fonte: Au-</p><p>tor.</p><p>Figura 19 - SAE 5160 no estado recozido visto por mi-</p><p>croscópio óptico com ampliação de 1000x. Fonte: Au-</p><p>tor.</p><p>Figura 20 - SAE 5160 no estado temperado em óleo</p><p>visto por microscópio óptico com ampliação de 1000x.</p><p>Fonte: Autor.</p><p>SAE 52100</p><p>O material em estudo, para seu estado de entrega, nota-se que se</p><p>trata de uma peça que passou por um recozimento de esferoidi-</p><p>zação. Apresentando uma estrutura do tipo ferrítica (mais mole</p><p>do que os carbonetos esferoidais) com ilhas brancas (carbone-</p><p>tos). Em sequência, a fig. 22, onde a peça foi recozida, é possível</p><p>observar zonas de carbonetos mais alongados e em outros pontos</p><p>vê-se alguns na forma esférica, quiçá uma não total dissolução</p><p>destes foi atingida. Ainda na figura, há a existência de zonas per-</p><p>liticas grosseiras, lamelares, típicas de resfriamentos lentos. Para</p><p>o caso final, onde a peça apresenta uma alta taxa de resfriamento</p><p>comparado às demais, nota-se uma microestrutura ligeiramente</p><p>mais refinada, com a possível formação de martensita em placas,</p><p>com zona de carbonetos dispersos e austenita retida.</p><p>63 58 62</p><p>0</p><p>20</p><p>40</p><p>60</p><p>80</p><p>100</p><p>120</p><p>140</p><p>Estado de</p><p>entrega</p><p>Recozido Temperado em</p><p>óleo</p><p>D</p><p>U</p><p>R</p><p>E</p><p>Z</p><p>A</p><p>R</p><p>O</p><p>C</p><p>K</p><p>W</p><p>E</p><p>L</p><p>L</p><p>Aço SAE 5160</p><p>260,7</p><p>198,2</p><p>704,8</p><p>0,0 200,0 400,0 600,0 800,0</p><p>Estado de entrega</p><p>Recozido</p><p>Temperado em óleo</p><p>DUREZA VICKERS (HV)</p><p>Aço SAE 5160</p><p>9</p><p>Gráfico 9 - Comparativo das durezas Rockwell obtidas</p><p>no aço SAE 52100. Fonte: Autor.</p><p>Gráfico 10 - Comparativo das durezas Vickers obtidas</p><p>no aço SAE 52100. Fonte: Autor.</p><p>Figura 21 - SAE 52100 no estado de entrega visto por</p><p>microscópio óptico com ampliação de 1000x. Fonte:</p><p>Autor.</p><p>Figura 22 - SAE 52100 no estado recozido visto por mi-</p><p>croscópio óptico com ampliação de 1000x. Fonte: Au-</p><p>tor.</p><p>Figura 23 - SAE 52100 no estado temperado em óleo</p><p>visto por microscópio óptico com ampliação de 1000x.</p><p>Fonte: Autor.</p><p>SAE 8640</p><p>A partir da primeira imagem, fig. 24, nota-se zonas brancas aci-</p><p>culares, em forma de agulhas. Tal tipo de estrutura é esperada</p><p>em casos de um resfriamento brusco, com taxa de perda calori-</p><p>fica alta. Dando características próximas a de bainíta, proveni-</p><p>ente de tratamentos isotérmicos (Austêmpera) que se divide em</p><p>etapas de aquecimento, resfriamento brusco até um patamar de</p><p>transformação de fase, e em seguida prossegue o resfriamento.</p><p>Sintetizando, nota-se que na peça no estado de entrega, há a pos-</p><p>sibilidade de ter bainíta, ferrita e perlita, com distribuições irre-</p><p>gulares. Para a amostra que sofreu um recozimento, verifica-se a</p><p>presença de algumas heterogeneidades, bem como a presença de</p><p>perlita ligeiramente mais grosseira numa matriz ferrítica. Para o</p><p>último caso de estudo, fica nítida a diferença entre a anterior ci-</p><p>tada causada pela velocidade de resfriamento ser mais acentu-</p><p>ada. Para tanto, a fig. 26 tem a microestrutura mais refinada,</p><p>apresentando placas ferríticas em meio a possíveis veios de mar-</p><p>tensita e perlita mais fina, bem como a talvez austenita retira,</p><p>cinza mais claro.</p><p>Gráfico 11 - Comparativo das durezas Rockwell obtidas</p><p>no aço SAE 8640. Fonte: Autor.</p><p>55 59</p><p>67</p><p>0</p><p>20</p><p>40</p><p>60</p><p>80</p><p>100</p><p>120</p><p>Estado de entrega Recozido Temperado em</p><p>óleo</p><p>D</p><p>U</p><p>R</p><p>E</p><p>Z</p><p>A</p><p>R</p><p>O</p><p>C</p><p>K</p><p>W</p><p>E</p><p>L</p><p>L</p><p>Aço SAE 52100</p><p>233,2</p><p>845,9</p><p>303,6</p><p>0,0 200,0 400,0 600,0 800,0 1.000,0</p><p>Recozido</p><p>Temperado em óleo</p><p>Estado de entrega</p><p>Aço SAE 52100</p><p>62</p><p>54 56</p><p>0</p><p>20</p><p>40</p><p>60</p><p>80</p><p>100</p><p>120</p><p>Estado de entrega Recozido Temperado em</p><p>óleo</p><p>D</p><p>U</p><p>R</p><p>E</p><p>Z</p><p>A</p><p>R</p><p>O</p><p>C</p><p>K</p><p>W</p><p>E</p><p>L</p><p>L</p><p>Aço SAE 8640</p><p>10</p><p>Gráfico 12 - Comparativo das durezas Vickers obtidas</p><p>no aço SAE 8640. Fonte: Autor.</p><p>Figura 24 - SAE 8640 no estado de entrega visto por</p><p>microscópio óptico com ampliação de 1000x. Fonte:</p><p>Autor.</p><p>Figura 25 - SAE 8640 no estado recozido visto por mi-</p><p>croscópio óptico com ampliação de 1000x. Fonte: Au-</p><p>tor.</p><p>Figura 26 - SAE 8640 no estado temperado em óleo</p><p>visto por microscópio óptico com ampliação de</p><p>1000x. Fonte: Autor.</p><p>CONCLUSÕES</p><p>Através das microestruturas demonstradas, é possível perceber</p><p>que para diferentes tipos de aços, a velocidade de resfriamento</p><p>imposta em um determinado tipo de tratamento térmico influ-</p><p>encia muito nas propriedades finais obtidas, assim como os</p><p>constituintes que irão constituir a microestrutura do mesmo.</p><p>Para que se efetivasse a confirmação da presença das microes-</p><p>truturas, seriam necessários ensaios complementares como mi-</p><p>crodureza, utilização de microscópio de eletrônico de varredura</p><p>(MEV), difração de raio-x (DRX), análise química, entre outros,</p><p>que não foram realizados neste estudo.</p><p>Para o presente estudo, utilizou-se duas escalas do tipo Rockwell</p><p>para se quantificar as durezas dos aços, HRA e HRC. O primeiro</p><p>se utilizou mais para os aços que tinham menor teor de carbono,</p><p>que partiam de tratamentos como recozimento e normalização.</p><p>Para os aços de maior quantidade de carbono, e que passava por</p><p>tratamentos que causariam um maior acréscimo de dureza, uti-</p><p>lizou-se a segunda escala. Para tanto, comprovou-se o que se tem</p><p>em literatura quanto ao fato de que os elementos de liga e os tra-</p><p>tamentos térmicos podem muito influenciar no produto final, na</p><p>propriedade esperada e almejada para alguma determina aplica-</p><p>ção. Em aços que tinham maior teor de carbono, esperava-se um</p><p>maior nível de resistência mecânica, isto porque em teoria,</p><p>quanto maior %C maior a resistência do material. Para os aços</p><p>de 0,3 – 0,6%C, estes apresentam uma boa temperabilidade em</p><p>água, levando a valores mais altos de dureza, como foi visto para</p><p>o 4340 que tanto foi feito a têmpera em óleo quanto em água.</p><p>Com relação aos elementos de liga, percebe-se o fato de que li-</p><p>gantes como Manganês, Fósforo, Molibdênio, Níquel e Silício,</p><p>tem uma capacidade de contribuir para a temperabilidade do</p><p>material, influenciando no fator de dureza ao final de tratamen-</p><p>tos térmicos, confirmando assim pelos dados obtidos em prática.</p><p>Em estudo, foi notada a possível troca de materiais, isto porque</p><p>quando feita a tabela de dados, para os casos da dureza do SAE</p><p>1020 e 1040, apresentaram-se dados como 80 HRA para o pri-</p><p>meiro quando temperado em água, e 58 HRA para o segundo no</p><p>seu estado de entrega. Levando assim ao questionamento sobre</p><p>a veracidade da composição dos mesmos. E para que fosse pos-</p><p>sível fazer uma análise correta, deveria ser feita uma amostragem</p><p>da composição de cada um dos aços, de forma a comprovar se de</p><p>fato são o SAE 1020 e SAE 1040.</p><p>303,6</p><p>180,4</p><p>564,4</p><p>0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0</p><p>Estado de entrega</p><p>Recozido</p><p>Temperado em óleo</p><p>Aço SAE 8640</p><p>11</p><p>1.SILVA, A.L.V. da Costa; MEI, P.R. Aços e Ligas Es-</p><p>peciais, Eletrometal Metais Especiais S.A., Sumaré,</p><p>SP, 1988, 528 p.</p><p>2.ROCHA, Marcio R. Apresentação dos materiais</p><p>metálicos. 2º Semestre de 2016. 60 slides. Material</p><p>apresentado para a disciplina de Materias Metálicos e</p><p>suas Aplicações no curso de Engenharia de Materiais</p><p>da UFSC, campus Blumenau.</p><p>3. GERDAU. Manual de Aços Especiais - Aços</p><p>Construção Mecânica. 76p. Disponível em:</p><p>https://www.gerdau.com/pt/productsservices/pro-</p><p>ducts/Document%20Gallery/AEP-Acos_Construcao-</p><p>Mecanica.zip. Acessado em 11 de setembro de 2018.</p><p>4. CHIAVERINI, Vicente. Aços e ferros fundidos: ca-</p><p>racterísticas gerais, tratamentos térmicos,</p><p>principais tipos. 6. Ed. Ampliada</p><p>e revista. São</p><p>Paulo: Associação Brasileira de Metais, 1990.576p.</p><p>5.VILLARDO, Roberto. Apostila de Laboratório de</p><p>Metalografia e Ensaios dos Mateiriais. 17p. 2013.</p><p>Material apresentado para o curso de Engenharia Me-</p><p>cânica da universidade Estácio.</p><p>6.SANTIAGO, Aline A. F. Aula de Metalografia. 80p.</p><p>Disponível em:</p><p>https://pt.scribd.com/doc/138436176/Metalografia.</p><p>Acessado em: 11 de setembro de 2018.</p><p>7.BAIN, E.;PAXTON, H. Alloying Elements in Steel,</p><p>2nd Edition, ASM, Metals Park, Ohio, 1966, pp. 123-</p><p>162, 243-247.</p><p>8.COLPAERT, H. Metalografia dos Produtos Side-</p><p>rúrgicos Comuns, 4ª. Ed. Revisada. São Paulo, Ed-</p><p>gard Blucher, 2008.</p><p>9. ZIPPERIAN, Donald C. Metallographic Hand-</p><p>book. 344p. PACE Technologies, USA. 2011.</p><p>10. TEIXEIRA, Cristiano S. Introdução à materio-</p><p>lografia. 2º Semestre de 2017. 43 slides. Material</p><p>apresentado para a disciplina de Laboratório de Carac-</p><p>terização Microestrutural no curso de Engenharia de</p><p>Materiais da UFSC, campus Blumenau.</p><p>11. BRANDON, D.; KAPLAN, W. D. Microstructu-</p><p>ral Characterization of Materials. 2 ed. 2008, 550</p><p>p. ISBN: 0470027851, ISBN-13: 9780470027851.</p><p>12. BOUSFIELD, B. Surface Preparation and Mi-</p><p>croscopy of Materials. 1. Ed. Wiley, ISBN-</p><p>10:0471931810, ISBN-13: 978-0471931812.</p><p>13. SMITH, William F. Structure and properties</p><p>of engineering alloys. 2nd ed. New York: McGraw-</p><p>Hill Medical, 1993. 630p. ISBN 0070591725.</p><p>14. BRESCIANI FILHO, Ettore. Seleção de materi-</p><p>ais metálicos. Campinas: Editora da Unicamp, 1986.</p><p>326p.</p><p>15. CALLISTER. William.; Fundamentos da ciên-</p><p>cia e engenharia de materiais: uma abordagem</p><p>integrada. 2 Ed. 2006.</p><p>16. CALLISTER. William; RETHWISCH. David. Ciên-</p><p>cia e engenharia de materiais: uma introdução.</p><p>8 ed. Rio de Janeiro: LTC. 2012.</p><p>17. VAN VLACK, Lawrence H. Princípios de ciên-</p><p>cias e tecnologia dos materiais. 4 ed. Rio de Ja-</p><p>neiro: Campus. 1988.</p><p>18. ROCHA, Marcio R. Temperabilidade dos ma-</p><p>teriais metálicos. 2º Semestre de 2016. 46 slides. Ma-</p><p>terial apresentado para a disciplina de Materias Metáli-</p><p>cos e suas Aplicações no curso de Engenharia de Materi-</p><p>ais da UFSC, campus Blumenau.</p><p>19. GARCIA, Amauri; SPIM, Jaime Alvares; SANTOS,</p><p>Carlos Alexandre dos. Ensaios dos materiais. 2. ed.</p><p>Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2013. 365 p.</p><p>20. SOUZA, Sérgio Augusto de. Ensaios mecânicos</p><p>de materiais metálicos: fundamentos teóricos e prá-</p><p>ticos. 5. ed. São Paulo, SP: E. Blücher, c1982. 286 p.</p><p>21. Austenite Consultoria e Treinamentos. Ensaios</p><p>de dureza – Dureza Vickers. Disponível em:</p><p>http://blogdometalurgico.blogspot.com/2016/06/en-</p><p>saio-de-dureza-dureza-vickers.html. Acessado em 13 de</p><p>setembro de 2018.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>12</p><p>https://www.gerdau.com/pt/productsservices/products/Document%20Gallery/AEP-Acos_ConstrucaoMecanica.zip</p><p>https://www.gerdau.com/pt/productsservices/products/Document%20Gallery/AEP-Acos_ConstrucaoMecanica.zip</p><p>https://www.gerdau.com/pt/productsservices/products/Document%20Gallery/AEP-Acos_ConstrucaoMecanica.zip</p><p>http://blogdometalurgico.blogspot.com/2016/06/ensaio-de-dureza-dureza-vickers.html</p><p>http://blogdometalurgico.blogspot.com/2016/06/ensaio-de-dureza-dureza-vickers.html</p>