Relatório de Metalografia Nº3 - Dureza em Aço

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Engenharia Mecânica 
Relatório de Metalografia e Ensaios Mecânicos 
 
Nº : 3 
 
Data : 05/12/2016 
 
Tipos de 
Ensaio: 
 
 
Macrografia 
 
Micrografia 
 
Dureza 
 
 
Tratamento 
Térmico 
 
 
Compressão 
 
Flexão 
 
Impacto 
 
 
 
 X 
a) Descrição geral da amostra em análise 
 
 
1. Corpo de prova em aço SAE 1045, laminado e recozido no formato semi-circular. 
 
b) Descrição do Equipamento utilizado no Ensaio: 
 
1. Durômetro Rockwell PANTEC Modelo RASN RB 
2. Forno Mufla Quimis Modelo Q318M24 
3. Microscópio estereocópico trinocular com zoom Modelo Q714Zt2 
4. Paquímetro em escala 0,05mm – Mitutoyo 
5. Lixadeira automática 
6. Secador 
 
c) Materiais e Métodos: 
 
Materiais Utilizados 
 
1. Algodão 
2. Pinça metálica 
3. Álcool etílico 
4. Água corrente 
5. Nital 2% (Ácool etílico 95mL +ácido nítrico 5mL) 
6. Lixas com as seguintes granulações: 180,220,320,400 e 800 granas 
 
Primeira Etapa 
 
1. A amostra foi posicionada no durômetro. 
2. Conforme a tabela de aplicação do ensaio de dureza Rockwell normal e comparando com a descrição da amostra, 
o durômetro foi ajustado para uma carga máxima de 100Kgf e o penetrador selecionado foi o de esfera de aço 
temperado de diâmetro 1,5875mm. 
3. Aplicou-se uma pré-carga de 10Kgf para garantir uma superfície de contato eficiente entre o penetrador e a 
amostra. 
4. Acionou-se a alavanca do durômetro, aplicando à amostra uma carga máxima de 100Kgf. 
5. Passados 10 segundos do acionamento, retirou-se a carga de 100Kgf voltando com a alavanca à sua posição 
inicial, tornando possível realizar a leitura do valor da dureza Rockwell B (escala vermelha). 
6. Com o valor da dureza Rockwell B, obteve-se em uma tabela de conversão o valor corresponte à dureza Brinell. 
7. Com o dado da dureza Brinell, calculou-se o valor do limite de resistência da amostra no estado temperado através 
da relação σ = 0,36.HB. 
 
Segunda Etapa 
 
8. Realizou-se a medição da espessura da amostra com o auxílio do paquímetro e obteve-se o resultado de 9,40mm. 
9. Através da relação 20min --- 25mm chegou-se a conclusão de que a amostra devería permanecer no forno por 
cerca de 10 minutos a uma temperatura aproximada de 900°C. 
10. Após o tempo estabelecido, retirou-se a amostra do forno com o auxílio de uma pinça e a mesma foi mergulhada 
em um recipiente com água à temperatura ambiente, realizando assim a têmpera da amostra. 
 
 
Terceira Etapa 
 
11. Realizou-se o resfriamento e a secagem da amostra no estado temperado. 
12. A amostra foi posicionada novamente no durômetro. 
13. Aplicou-se a pré-carga de 10Kg conforme a etapa 3. 
14. Acionou-se a alavanca do durômetro, aplicando à amostra uma carga máxima de 150Kgf. 
15. Passados 10 segundos do acionamento, retirou-se a carga de 150Kgf voltando com a alavanca à sua posição 
inicial, tornando possível realizar a leitura do valor da dureza Rockwell C (escala preta). 
16. Com o valor da dureza Rockwell C, obteve-se em uma tabela de conversão o valor corresponte à dureza Brinell. 
17. Com o dado da dureza Brinell, calculou-se o valor do limite de resistência da amostra no estado temperado através 
da relação σ = 0,36.HB. 
 
Quarta Etapa 
 
18. Selecionou-se uma superfície da amostra no estado temperado e a mesma foi apoiada em uma superfície plana de 
modo a iniciar o processo de limpeza da superficie selecionada para a realização do ensaio micrográfico. 
19. Realizou-se o lixamento da superfície utilizando as lixas descritas acima na ordem de grana decrescente, 
realizando um giro de 90° da superfície da amostra a cada mudança de lixa, de modo que não venha existir 
ranhuras decorrentes do lixamento. 
20. Para garantir uma superfície adequada para o ensaio micrográfico, iniciou-se o processo de lixamento da superfície 
em uma lixadeira automática onde a superfície da amostra foi posicionada sobre um disco giratório contendo doses 
de pasta de diamante e de lubrificante onde o lixamento era feito movimentando a peça sobre o disco girante de 
modo a evitar o fenômeno “cauda de cometa”. 
21. Após a realização do processo de lixamento, a superfície da amostra foi limpa utilizando um chumaço de algodão 
umedecido com álcool etílico para uma limpeza preliminar. 
22. A superfície da amostra foi então submetida ao ataque, por imersão, com solução de nital 2% posto em uma 
pequena cuba, sendo depois realizada a sua limpeza com água corrente, álcool e com o auxílio do secador, tendo 
o cuidado de evitar manchas sobre a superfície, o que ocasionaria a repetição dos procedimentos de limpeza. 
23. A superfície então foi posicionada sobre a mesa do microscópio para a realização da análise micrográfica. 
24. Após isso, foi possível realizar conclusões sobre os procedimentos realizados na amostra. 
 
d) Resultados dos Ensaios 
 
1. Houve uma perda sutíl nas dimensões da amostra após o processo de têmpera, devido a carepa formada durante 
o aquecimento no forno. 
2. O valor de dureza Rockwell B da amostra no estado laminado e recozido foi de 88HRB. 
3. De acordo com a tabela, o valor de dureza Brinell correspondente à 88HRB é de aproximadamente 174HB. 
4. O valor do limite de resistência da amostra baseado neste valor de dureza foi de 61,56Kgf/mm² 
5. O valor de dureza Rockwell C da amostra no temperado foi de 70HRC. 
6. De acordo com a tabela, o valor da dureza Brinell correspondente a 70HRC é de aproximadamente 682HB. 
7. O valor do limite de resistência da amostra baseado neste valor de dureza foi de 245,52Kgf/mm². 
8. A análise micrográfica indicou, através de um monitor conectado ao microscópio, que a superfície da amostra 
apresentou uma estrutura martensítica formada por diversas agulhas de martensíta que surgiram em decorrência 
do processo de têmpera. 
9. A superfície da amostra apresentou uma trinca. 
 
e) Conclusões 
 
1. Não se deve realizar um tratamento térmico de têmpera em um material já com suas dimensões definidas, pois 
durante o resfriamento, há a formação de uma pelicula sobre a superfície do material denominada carepa que 
duante o resfriamento, se desprende do mesmo ocasionando uma perda sutil nas dimensões do material. 
2. Ao realizar a medição da dureza de um material, deve-se consultar uma tabela para verificar os parâmetros do 
ensaio de acordo com o tipo de material, tais como o tipo de penetrador do equipamento e a escala que em que 
será realizada a leitura do valor da dureza. 
3. Houve um aumento significativo no valor da dureza da amostra após a realização do tratamento térmico de 
têmpera. 
4. A estrutura da amostra, que antes apresentava uma matriz ferrítica e perlítica, após o tratamento térmico de 
têmpera, apresentou uma estrutura martensítica, o que proporciona ao material um alto valor de dureza, mas ao 
mesmo tempo torna-o mais frágil. 
5. A análise micrgráfica indicou uma trinca na superfície da amostra decorrente do processo de resfriamento brusco 
realizada após o aquecimento do mesmo, o que condenaria a utilização do material se fosse este o objetivo. Para 
evitar este tipo de fenômeno, chegou-se a conclusão de que o resfriamento do material poderia ter sido feito com 
em outro tipo de fluido, como um óleo apropriado para isso, por exemplo. 
 
Nomes dos integrantes do grupo: 
 
David Viana de Araújo 
Eduardo do Nascimento Oliveira 
Eduardo do Nascimento Oliveira Filho 
Marcus Vinícius Cavalho de Mello 
Silas Martins de Souza 
Matricula 
 
20140200851-1 
20140135115-8 
20140106733-6 
20120204254-6 
20140333813-2 
Rúbrica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Engenharia Mecânica 
Relatório de Metalografia e Ensaios Mecânicos 
Folha adicional de Resultados e Conclusões 
 
Nº :3 
 
 
Data : 05/12/2016 
 
 
 
 
Nesta primeiraanálise micrográfica, é possível visualizar no lado direito da imagem uma 
região escura identificada pela estrutura martensítica em forma de agulhas de martensíta. 
 
 
 
 
Nesta segunda análise micrográfica, foi possível constatar a presença de uma trinca ao longo 
da estrutura martensítica da amostra.