Cap 1 Elemaq Introdução 2009

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EEI – Escola de Engenharia Industrial 
 
 
Disciplina: Elementos de Máquina 
 
 
Prof. Carlos Sergio Pivetta 
 
Notas de aula 
 
 
1- Objetivos da Disciplina 
 
Estudar os elementos de máquina, fazer o dimensionamento definindo as dimensões básicas 
em função das cargas solicitantes e dos critérios de resistência e determinar os coeficientes de 
segurança respectivos. 
 
 
2- Conteúdo 
 
2.1- Introdução. 
2.2- Eixos. 
2.3- União eixo-cubo. Chavetas e montagem com interferência. 
2.4- Mancais de rolamentos. 
2.5- Transmissão com correias. 
2.6- Transmissão com engrenagens. 
2.7- Molas. 
2.8- Uniões soldadas. 
2.10-Uniões com parafusos 
2.9- Transmissão com correntes. 
 
 
3- Avaliação 
 
Unidade 1 
 
Prova P1 individual 
 
Unidade 2 
 
Prova P2 individual 
 
 
Unidade 3 
 
Prova P3 individual, substitui notas U1 ou U2 
 2 
 
4- Referências 
 
 
Niemann, Gustav – Elementos de Máquinas – Ed. Edgard Blücher Ltda 
 
Shigley, J. E.; Mischke, C.R. e Budynas, R. G. - Projeto de Engenharia Mecânica. Bookman 
Cia Editora, 2008 
 
Norton, R. Projeto de Máquinas - Bookman Cia Editora, 2005 
 
Agostinho, Oswaldo Luís, Antonio Carlos dos Santos Rodrigues, João Lirani – Tolerâncias, 
Ajustes, Desvios e Análise de Dimensões – Ed. Edgard Blücher. 
 
SKF, Catálogo Geral de Rolamentos. 
 
Shigley, J. E. - Elementos de Máquinas. Livros Técnicos e Científicos Editora. 
 
Provenza, F. – Projetista de Máquinas – PROTEC. 
 
Eletrometal, Manuais de Aços. 
 
Villares, Manuais de Aços. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Capítulo 1 
 
 
 
 
1.1- INTRODUÇÃO 
 
 
O engenheiro necessita conhecer os princípios que determinam a aplicação dos 
elementos de máquinas. 
 
Para isto é necessário dimensionar o elemento de máquina de forma que resista aos 
esforços solicitantes com a segurança determinada. É necessário conhecer os fatores de 
projeto para determinar definitivamente as dimensões e formas. 
 
Os fatores de projeto são características que influenciam na decisão do projeto do 
elemento e, às vezes no sistema inteiro. Em determinados casos, um desses fatores torna-se 
crítico e, quando seu efeito é solucionado, os outros fatores não precisam mais ser 
considerados. 
 
Alguns fatores que quase sempre precisam ser observados e considerados são citados 
abaixo: 
 
 
1 - Resistência 13- Estilo, estética 
2 - Confiabilidade 14- Forma 
3 - Considerações térmicas 15- Dimensões (tamanho) 
4 - Corrosão 16- Flexibilidade 
5 - Desgaste 17- Controle 
6 - Atrito 18- Rigidez 
7 - Processo de fabricação 19- Acabamento superficial 
8 - Utilidade 20- Lubrificação 
9 - Custo 21- Manutenção 
10- Segurança 22- Volume 
11- Peso 23- Vida útil 
12- Nível de ruído 24- Padronização 
 
 
 
 
 1.2 - ESFORÇOS SOLICITANTES 
 
O dimensionamento dos elementos de máquina é feito baseando-se em dados 
específicos das propriedades dos materiais, dos esforços em que estão submetidos estes 
materiais e a natureza dos esforços. 
 
As principais solicitações nos elementos de máquina são citadas a seguir: 
 
 
 4 
1- Tração 
2- Compressão (veja também a flambagem) 
3- Cisalhamento 
4- Flexão 
5- Torção 
6- Atrito (desgaste) 
7- Pressão (cilindros de pressão / tanques ou fretagem = montagem com interferência) 
8- Tensão superficial (no caso de óleo lubrificante) 
9- Tensão de contato - Hertz (por exemplo, esfera x plano, roda x trilho). 
 
 
Os esforços solicitantes podem atuar nos componentes com as seguintes 
características: 
 
I-) Solicitação Constante ( tipo ou classe I ), onde não há variação na intensidade dos 
esforços. 
 
II-) Solicitação Variável Pulsante/Oscilante ( tipo ou classe II ) , onde a tensão é originada 
por um carregamento periodicamente variável. A tensão mínima = 0 e a tensão variável = a 
tensão média = ½ tensão atuante. 
 
III-) Solicitação Variável Alternante (tipo ou classe III) , onde a tensão é originada por um 
carregamento periodicamente variável. A tensão média = 0 e a tensão variável = tensão 
atuante. 
 
 Além disto, as solicitações poderão estar presentes de forma simples ou combinadas. 
Como exemplo, pode-se citar para os casos de eixos, a torção com flexão (flexo-torção). 
 
 
 
 1.3 - POPRIEDADES MECÂNICAS 
 
 
Os materiais possuem propriedades mecânicas específicas, em função da composição 
química e de seu método de fabricação (laminado / trefilado) e as respectivas aplicações. 
 
As propriedades mecânicas dos materiais podem ser: resistência à tração, limite de 
escoamento, alongamento, dureza, etc. Estas propriedades deverão ser levadas em 
consideração para o dimensionamento dos elementos de máquinas ou, para se fazer a 
verificação da segurança para saber se as dimensões definidas ou existentes são suficientes 
para suportar os esforços solicitantes. 
 
 
1.4 - FADIGA 
 
 
A fadiga é uma falha apresentada pelo material após um determinado tempo devido ter 
recebido solicitações por um número “N de ciclos”. 
 
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As propriedades dos materiais são obtidas utilizando-se corpos de prova, durante um 
tempo determinado. Em geral os materiais são utilizados de formas totalmente diferentes das 
condições ensaiadas em laboratórios. 
 
Sabe-se que os materiais falham após um determinado número "N" de utilização 
devido à fadiga. Estas falhas estão relacionadas com os tipos de solicitações. As solicitações 
modificam as condições de vida dos materiais. 
As solicitações poderão ser tensões constantes (contínuas), pulsantes (que partem de 
zero ou de um valor mínimo até um valor máximo) ou alternantes. Estas tensões modificam a 
resistência dos materiais ao longo da quantidade de solicitação, quantidade "N" de ciclos. 
 
Outros fatores podem modificar a segurança da resistência á fadiga, comparados com 
corpos de prova, tais como, o acabamento superficial, as dimensões das peças, a 
confiabilidade, a temperatura, a concentração de tensões, e outros fatores de efeitos diversos. 
Cada tipo de elemento de máquina deve ter particularidades específicas para o 
dimensionamento considerando-se a resistência à fadiga. 
 
Há uma particularidade, quando se analisa a questão do contato superficial de 
componentes, na qual, pode-se ter a resistência superficial afetada pela fadiga. Dois corpos 
em contato com pressão superficial, após algum tempo, em função da pressão, temperatura, 
grau de lubrificação, dureza, acabamento superficial, e até o número de ciclos podem 
modificar a capacidade de resistir aos esforços e aí pode apresentar o fenômeno da cavitação 
(escamação / escavação) e, no caso de engrenagens, é conhecido por "pitting". 
 
 
 
 1.5 - TENSÕES ADMISSÍVEIS 
 
 O dimensionamento dos elementos de máquina é feito utilizando-se os valores das 
propriedades dos materiais e um coeficiente de segurança, também denominado fator de 
segurança ou de projeto, com o objetivo de garantir que o componente desempenhe sua 
função de forma ter uma margem de segurança. 
 
A tensão admissível é a tensão máxima que no componente deve ser submetida, já 
com o coeficiente de segurança considerado. 
 
Por exemplo, se for considerada a tensão de ruptura como referência: 
 
 
 σ σ σ σ adm = tensão de ruptura / coeficientede segurança 
 
 
Em muitos casos as aplicações dos coeficientes de segurança são normalizadas, por 
normas nacionais ou internacionais, ou definidas por especificações de entrada de projeto. 
 
Quando o valor do coeficiente de segurança não está definido, podem-se consultar 
recomendações, ou até o bom senso ou a experiência do projetista podem imperar. 
 
 6 
Certamente, determinados fatores importantes podem ser decisivos, tais como custos, 
confiabilidade, desempenho global do sistema, peso total. 
 
A Carga Nominal ( σ ) é diferente da Carga de Funcionamento (σ Func). 
 
A Carga Nominal ( σ ) é determinada em cálculos de condições de equilíbrio em resistência 
dos materiais, e é a tensão nominal (de projeto). 
 
A Carga de Funcionamento ( σ Func ) é medida em funcionamento real (considerando-se 
acelerações, forças de inércia, funcionamento sob carregamento parcial, carregamento total, 
etc). 
 
A distribuição real pode ser difícil de se calcular. 
 
 
 C = σσσσ Func / σσσσ = Desvio de carga, variações das solicitações teóricas. 
 
 
 σ Adm = Tensão Admissível ==> Para garantir a segurança satisfatória em relação à 
resistência real. 
 
 A tensão admissível deve também garantir uma segurança satisfatória em relação à 
“segurança real” do elemento de máquina, é a “segurança real’ expressa por meio do 
coeficiente “SN”. 
 
Adotando-se 
 
 σσσσ RESISTÊNCIA REAL 
 = ===> Para expressar a segurança real 
 σσσσ Adm SEGURANÇA REAL . C 
 
 
 
 σσσσ fW 
σσσσ Adm = ==> Tensão Admissível para Flexão Alternante. 
 SN . C 
 
 
 
 σσσσ fW10 . b0 
σσσσ f Adm = ==> Tensão Admissível para Flexão Alternante, usando 
 SN . C parâmetros de ensaios de laboratório. 
 
 
Logo, para a torção, pode-se expressar a segurança real pelo coeficiente " SN " 
 
 σσσσ σσσσP 
 = ==> por exemplo , para os casos de tensão de tração / compressão 
σσσσ Adm SN . C 
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 DETERMINAÇÃO DA TENSÃO ADMISSÍVEL À FADIGA 
 
 
 Simbologia básica para a indicação das tensões: 
 
W = INDICA ALTERNANTE 
Ur = INDICA OSCILANTE / PULSANTE 
σσσσ = INDICA TENSÃO DE TRAÇÃO / COMPRESSÃO 
σσσσf = INDICA TENSÃO DE FLEXÃO 
ττττt = INDICA TENSÃO DE TORÇÃO 
 
Então: 
 
σσσσfW = INDICA TENSÃO DE FLEXÃO ALTERNANTE 
σσσσfUr = INDICA TENSÃO DE FLEXÃO OSCILANTE / PULSANTE 
ττττtW = INDICA TENSÃO DE TORÇÃO ALTERNANTE 
ττττtUr = INDICA TENSÃO DE TORÇÃO OSCILANTE / PULSANTE 
 
 
1.5.1 - DETERMINAÇÃO DA TENSÃO DE FLEXÃO ADMISSÍVEL À FADIGA 
 
 
σσσσb = Tensão admissível de fadiga à flexão 
 
 
 
 
 σ
 σ σ σb = σσσσfN / ( SN . C ) 
 
 
σσσσfN = Tensão de flexão genérica 
σσσσfN = σσσσfW para solicitação de flexão alternante 
σσσσfN = σσσσfUr para solicitação de flexão oscilante ou pulsante 
 
 
SN = Coeficiente de segurança 
 
SN = 1,1 à 1,8 para σσσσe decisivo (Tensão de escoamento) 
SN = 1,8 à 2,5 para σσσσr decisivo (Tensão de ruptura) 
SN = 3,0 à 6,0 para σσσσk decisivo (Tensão de flambagem) 
 
 
C = Desvio de carga 
 
 C = P funcionamento / P projeto 
 
 
C = 1,1 á 1,5 
 
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 a) - SOLICITAÇÃO ALTERNANTE 
 
 
 
 σσσσfN = σσσσfW = σσσσfW10 . b0 
 
 
 
σσσσfW10 = Tensão de flexão de fadiga para corpo de prova de diâmetro 10 mm, vide gráfico da 
 página N. 55 do livro de Elem. Máquinas Niemann I. 
 
 
b0 = Coeficiente de correção em função do diâmetro 
 
 
 
 b) - SOLICITAÇÃO PULSANTE / OSCILANTE 
 
 
 
 σσσσfN = σσσσUr = 1,8 . σσσσfW = 1,8 . σσσσfW10 . b0 
 
 
 
 
1.5.2 - DETERMINAÇÃO DA TENSÃO DE TORÇÃO ADMISSÍVEL À FADIGA 
 
 
 
 
 
ττττb = Tensão admissível de fadiga á torção 
 
 
ττττb = ττττtN / ( SN . C ) 
 
 
σσσσtN = Tensão de torção genérica 
ττττtN = ττττtW para solicitação de torção alternante 
ττττtN = ττττtUr para solicitação de torção oscilante ou pulsante 
 
 
 
 
 a) - SOLICITAÇÃO ALTERNANTE 
 
 
 ττττtN = ττττtW = 0,58 σσσσfw 
 
 
 
 9 
 b) - SOLICITAÇÃO PULSANTE / OSCILANTE 
 
 
ττττtN = ττττtUr = 1,9 ττττtw mas, ττττtW = 0,58 σσσσfw 
 
 ττττtUr = 1,1 σσσσfw 
 
 
 
 
 
1.5.3 - DETERMINAÇÃO DA TENSÃO DE TRAÇÃO / COMPRESSÃO / 
CISALHAMENTO ADMISSÍVEL, DE FADIGA 
 
 
σσσσb = Tensão admissível de fadiga á tração / compressão 
 
 
σσσσb = σσσσN / ( SN . C ) 
 
 
σσσσN = Tensão de tração / compressão genérica 
 
σσσσN = σσσσW 
σσσσN =σσσσUr 
 
 
 
 a) - SOLICITAÇÃO ALTERNANTE 
 
 
 σσσσN = σσσσW 
 
 
 para aço carbono: σσσσW = 0,7 . σσσσfW10 
 para aço fundido: σσσσW = 0,65 . σσσσfW10 
 
 
 
 b) - SOLICITAÇÃO PULSANTE / OSCILANTE 
 
 
 σσσσN = σσσσUr 
 
 σσσσUr = 1,8 . σσσσW 
 
 
 para aço carbono: σσσσUr = 1,26 . σσσσfW10 
 para aço fundido: σσσσUr = 1,17 . σσσσfW10 
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Símbolos das propriedades mecânicas relativas á resistência á fadiga para diversos tipos de solicitações.
Tipo de 
solicitação Tração Compressão Flexão Torção
Limite de ruptura estática I constante σr σ-r σfr τtr
Limite de escoamento σe σ-e σfe τte
Limite de resistência permanente Genérica σD = σm +- σA σfD = σfm +- σfA τtD = τtm +- τtA
Limite de tensão alternável σA σ-A σfA τtA
"Resistência primitiva" II pulsante σUr σ-Ur σfUr τtUr
Limite de fadiga III alternante σW σfW τtW
Valores médios de propriedades mecânicas relativas á fadiga de aço e de ferro fundido, referentes a corpos 
de prova polidos e com secção transversal circular. Valores de σσσσr, e de σσσσe encontram-se nas tabelas 5.2 e 5.8.
Quanto á resistência a concentrações de tensões, ver pag. 3.27 e Tab. 4.1.
 Tração ** flexão *** Torção
Material σσσσW σσσσUr σσσσfW 10 σσσσfUr σσσσfe ττττtW ττττtUr ττττte
Aço- Carbono 0,315 σr 1,8 σ W 0,45 σr 1,8 σfW 1,15 σ e 0,58 σfW 1,9 τtW 0,6 σ e
0,7 σfW 10
Aço fundido 0,26 σr 1,8 σ W 0,4 σr 1,8 σfW 1,15 σ e 0,58 σfW 1,9 τtW 0,7 σ e
0,65 σfW 10
Ferro fundido cinzento * 0,25 σr 1,6 σ W 0,5 σr 1,6 σfW ----------- 0,75 σfW 1,4 τtW -----------
0,5 σfW 10
Ferro fundido maleável 0,28 σr 1,8 σ W 0,4 σr 1,8 σfW 1,1 σ e 0,64 σfW 1,9 τtW 0,7 σ e
0,7 σfW 10
 * Para ferro fundido cinzento, σ−Ur =~ 3 σUr . σ fr =~ 9 + 1,4 σr , ( Kgf / mm2).
 ** σ-Ur , relativo á compressão, é maior ; no caso de aço para molas, por exemplo , σ-Ur =~ 1,3 σUr
 *** Para diâmetros de 10 mm , σσσσfW = σσσσfW 10 . b0 , b0 segundo fig. 3.27
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a) eixos lisos: (curva 1): superfície polida; (curva 3): superfície retificada ou bem alisada; 
(curva 5): superfície desbastada; (curva 11): superfície corroída por água encanada; 
(curva 14): superfície corroída por água salgada 
b) eixoscom furo transversal: (curva 9): δ = 0,175 d 
c) com detalhe em V: (curva 7): 1 mm de profundidade 
d) com cubo: (curva 12): chavetado; (curva 12a): prensado, sem chaveta 
e) com ressalto D/d = 2: (curva 2): para y= r/d = 0,5 (curva 4): y= r/d = 0,3; (curva 6):y= 
r/d =0,2 ; (curva 8): para y= r/d = 0,1; (curva 10): para y= r/d = 0,05; (curva 13): para 
y= r/d = O 
f) com ressaltos que apresentam outros valores da relação D/d: obtém-se a partir da curva 
correspondente a y = r/d + q 
g) para eixos com outros diâmetros d** tem-se σfw ≈ σfw10 . b0 e τfw = τfw10 . b0 
 
 
 
 D/d = 1,05 1,1 1,2 1,3 1,4 1,6 
 q = 0,13 0,1 0,07 0,052 0,04 0,022 
 
 
 
 d = 10 20 30 50 100 200 300 
 b0 = 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,57 0,56 
 
 Exemplo: Eixo dotado de ressalto com σr= 60 kgf/mm2 , D/d = 70/50 = 1,4: r/d = 5/50 = 0,1. 
Segundo a Tabela acima, q = 0,04 e, portanto, y = 0,1 + 0,04 = 0,14 
 
Do diagrama (para σr = 60, interpolando-se entre as curvas 6 e 8), obtém-se σfw ≈ σfw10 . 
b0 = 19 kgf/mm2 
Para d=50mm, σfw ≈ σfw10 . b0 = 19 x 0,7 = 13,3 kgf/mm2 
 
Fig. 3.27 – Limite de fadiga por flexão σσσσfw10 de eixos de aço carbono com diâmetros 
d= 10 mm, em função do limite de ruptura estática σσσσr 
 
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1.6 - AÇOS PARA BENEFICIAMENTO ( Referências AÇOS VILLARES ) 
 
 
Características gerais e critérios de escolha 
 
 
Os aços para beneficiamento incluem-se entre os aços para construção mecânica e 
caracterizam-se por um teor de carbono geralmente situado acima de 0.25%, podendo ser 
ligados ou não ligados. 
 
Os aços para beneficiamento são empregados na fabricação de peças que requerem uma boa 
combinação de resistência e tenacidade, com valores relativamente uniformes em toda a seção 
ou até uma certa profundidade. Essas propriedades são obtidas por meio de têmpera e 
revenimento, que constituem o processo denominado de beneficiamento. A têmpera é um 
tratamento de endurecimento, capaz de produzir aumento das propriedades de resistência, 
provocando porém uma redução da tenacidade e de ductilidade. 
 
O revenimento tem por fim abrandar os efeitos da têmpera, melhorando a tenacidade e a 
ductilidade com um prejuízo comparativamente pequeno das propriedades de resistência. 
 
Na escolha de um aço para beneficiamento, examinam-se inicialmente as propriedades 
mecânicas especificadas para a peça acabada. bem como suas características geométricas 
(forma e dimensões). É eventualmente necessário conhecer também a intensidade e a natureza 
das solicitações: estáticas ou dinâmicas, solicitações de impacto, solicitações de fadiga, etc. 
 
De posse desses dados, faz-se uma seleção prévia dos aços capazes de satisfazer os requisitos 
especificados. 
 
Os catálogos dos aços para beneficiamento VILLARES contém informações suficientes para 
esta seleção prévia, na maioria dos casos que envolvem solicitações predominantemente 
estáticas. 
 
 No caso de ocorrerem também solicitações dinâmicas, torna-se necessário obter dados 
adicionais, seja por meio de ensaios especiais. por meio de comparação com peças 
semelhantes ou ainda com auxílio de fórmulas empíricas, como veremos adiante no tópico 
sobre o assunto. 
 
O valor e a profundidade de penetração das propriedades de resistência no interior de uma 
peça beneficiada dependem basicamente de uma propriedade intrínseca do aço - que é sua 
temperabilidade - e de uma série de outros fatores,. como as características geométricas das 
peças, a severidade de têmpera, as temperaturas de têmpera e de revenimento, etc. A 
temperabilidade é assim uma das características mais importantes dos aços para 
beneficiamento e representa um critério adicional de seleção desses aços. 
 
Os catálogos dos aços para beneficiamento VILLARES contém as faixas de temperebilidade 
Jominy correspondentes, que constituem a forma de expressão mais usual daquela 
propriedade. No final dos folhetos, é apresentado um método que permite uma avaliação 
aproximada da dureza alcançável no interior de peças beneficiadas de forma simples, a partir 
das faixas de temperabilidade e da severidade de têmpera. 
 
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Examina-se assim rapidamente os principais fatores que determinam a escolha de aço para 
beneficiamento. Pode-se resumi-los nos seguintes itens: 
 
1 °) Requisitos mecânicos da peça; 
2 °) Características geométricas da peça; 
3 °) Intensidade e natureza das solicitações; 
4 °) Solicitações estáticas; 
5.°) Solicitações dinâmicas; 
6 °) Propriedades mecânicas dos aços; 
7.°) Temperabilidade. 
 
A seguir examinaremos esses itens em maior detalhe. 
 
Requisitos mecânicos da peça 
 
Os requisitos mecânicos da peça constituem um dos fatores fundamentais para a seleção dos 
aços. 
 
Os requisitos correspondentes às solicitações estáticas são normalmente determinados 
analiticamente por meio de métodos da Resistência dos Materiais. Os requisitos de natureza 
dinâmica exigem geralmente uma análise mais detalhada do problema e eventualmente a 
realização de ensaios especiais, como veremos adiante. A especificação da dureza baseia-se 
normalmente na experiência. 
Os requisitos mecânicos mais usualmente especificados são os valores de resistência na zona 
mais solicitada, a dureza na superfície e em determinada profundidade, etc. Menos 
freqüentemente é especificada a tenacidade. 
 
Características geométricas da peça 
 
As características geométricas da peça influenciam a escolha dos aços sob vários aspectos. 
Inicialmente a forma e as dimensões das seções resistentes determinam, juntamente com as 
propriedades mecânicas do aço, a resistência mecânica da peça. Variando-se a seção resistente 
da peça pode-se, em certos casos, modificar a especificação do aço e vice-versa. 
 
Em segundo lugar, sabemos que a forma e as dimensões gerais da peça condicionam as 
propriedades mecânicas dos aços, por força do efeito de massa e das limitações da 
temperabilidade. As barras redondas de grande diâmetro, por exemplo, apresentam sempre 
valores de resistência mais baixos que os das barras de pequeno diâmetro fabricadas com o 
mesmo aço e temperadas nas mesmas condições. Essa influência é mostrada nos gráficos 
"resistência utilizável em função da espessura" e "efeito de massa", apresentados nos 
catálogos dos aços para beneficiamento VILLARES. 
 
Por outro lado, certas configurações de projeto, como seções assimétricas, formas alongadas, 
seções delgadas, mudanças bruscas de seção, entalhes, saliências, furos, cantos vivos, etc., 
tendem a provocar a ocorrência de deformações ou de trincas na têmpera, requerendo muitas 
vezes o uso de um meio de resfriamento mais suave e limitando a escolha do material. Tais 
configurações devem ser evitadas na medida do possível mas, quando inevitáveis, devem ser 
levadas em consideração na seleção dos aços. 
 
 
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Natureza e intensidade das solicitações mecânicas 
 
O conhecimento da natureza e da intensidade das solicitações mecânicas a que está submetida 
uma peça torna-se necessário, sobretudo quando não estão especificados com precisão os re-
quisitos mecânicos da peça. Isso ocorre freqüentemente no caso de substituição de peças de 
equipamentos e, de um modo geral, no caso de peças sujeitas a solicitações dinâmicas. Assim, 
por exemplo, desejando-se substituir um pino de pistão rompido em serviço, deverão ser 
indicados todos os dados necessários para caracterizar as solicitações que atuam sobre a peça, 
tais como o valor e o sentido da carga máxima aplicada, a velocidade de rotação do eixo, etc. 
Esses dados permitirão, eventualmente, calcular as tensões da peça e seus requisitos 
mecânicos ou, caso isso não seja viável, fornecerão elementoscomparativos para a seleção 
dos aços. 
 
Solicitações estáticas 
 
As solicitações estáticas, tais como as cargas aplicadas, os momentos fletores, as pressões 
hidrostáticas, etc., constituem um dos elementos básicos para o dimensionamento das peças 
de máquinas e determinação de seus requisitos mecânicos. 
Na fase de seleção dos aços, poderá ser necessário o conhecimento da natureza e intensidade 
das solicitações estáticas, para melhor esclarecimento dos requisitos mecânicos das peças ou 
eventualmente para suprir para suprir a falta de indicação desses requisitos. 
 
Solicitações dinâmicas 
 
Praticamente todas as peças de máquinas estão de algum modo sujeitas a solicitações 
dinâmicas. 
Conforme as características da energia aplicada, costuma-se dividir essas solicitações em dois 
grupos, que examinaremos a seguir: solicitações de impacto e solicitações de fadiga. 
 
 
SOLICITAÇÕES DE IMPACTO 
 
Ao contrário do que ocorre com as solicitações estáticas, em que as cargas são aplicadas com 
intensidade progressiva a partir de zero ou de um valor baixo, nas solicitações de impacto a 
carga é aplicada bruscamente com plena intensidade. A capacidade do material de distribuir e 
absorver as tensões resultantes dessas solicitações é medida por sua tenacidade. 
Esta propriedade é geralmente determinada por meio do ensaio de impacto pendular, na qual 
um corpo de prova prismático entalhado é submetido a uma solicitação de flexão por impacto. 
O ensaio foi padronizado pela ISO e pelas normas ABNT MB-360 e MB-361, ASTM E-23 e 
DIN 50115. 
 
Os resultados deste ensaio são também de grande utilidade para determinação do 
comportamento do aço sob baixas temperaturas, bem como para avaliação de sua 
suscetibilidade à fratura frágil. 
 
 
 SOLICITAÇÕES DE FADIGA 
 
A observação das avarias mecânicas encontradas nas máquinas revela que a grande maioria 
dos casos de peças rompidas em serviço resulta de falhas provocadas por solicitações de 
 15 
fadiga. Os fatores que favorecem a ocorrência dessas falhas estão relacionados não só com as 
características mecânicas do material como também, e talvez preponderantemente, com a 
forma da peça, o estado da superfície, os tratamentos térmicos, a corrosão, etc. 
Esses fatos mostram a importância do problema da fadiga e a necessidade de levá-la em 
consideração no projeto da peça, na seleção dos aços e nas várias fases da produção. 
 
Uma regra de aplicação geral recomenda evitar-se, dentro do possível, a presença de entalhes, 
cantos vivos, variações bruscas de seção e quaisquer áreas de concentração de tensões. 
A interdependência dos diversos fatores que favorecem as falhas por fadiga geralmente não 
permite o conhecimento exato da influência de cada um, de modo que a resistência à fadiga de 
uma peça deve ser determinada por meio de ensaios realizados com a própria ou avaliada por 
compara ao com peças semelhantes. 
 
 Os limites de fadiga do material constituem um elemento de grande importância para a 
seleção dos aços, mas possuem um caráter meramente orientativo e não podem ser usados no 
dimensionamento das peças. 
 
Os limites de fadiga são determinados em ensaios em que se submetem os corpos de prova a 
um número muito elevado de ciclos de carga de intensidade variada, até atingir-se uma tensão 
que o material suporta indefinidamente. Em falta desses dados, usam-se, para os aços, 
fórmulas empíricas que relacionam os limite de fadiga com o limite de resistência. Como 
exemplo podemos mencionar as seguintes: 
 
limite de fadiga por flexão alternada = 0,50 x limite de resistência. 
limite de fadiga por torção alternada = 0,28 x limite de resistência. 
limite de fadiga por torção-compressão alternadas = 0,30 x limite de resistência. 
 
A experiência tem nos mostrado que esses valores se aproximam dentro de +- 20% dos 
limites de fadiga determinados em ensaios dinâmicos. Entretanto, a aplicação dessas formulas 
pressupõe superfície polida, beneficiamento perfeito, estrutura metalográfica uniforme em 
toda a seção ( especialmente sem ferrita livre), ausência de corrosão, etc. A título de 
ilustração, apresentamos a seguir um gráfico elaborado pela Associação dos engenheiros 
Alemães ( VDI ), que indica a redução do limite de fadiga por flexão alternada, provocado por 
diversos fatores, expressa em função do limite de resistência do aço: 
 
 16 
Convém ressaltar novamente que os limites de fadiga, sobretudo os calculados pelas fórmulas 
empíricas, têm uma aplicação restrita, devendo ser utilizados apenas na seleção dos aços, para 
fins comparativos. 
 
 
Propriedades mecânicas dos aços 
 
As propriedades mecânicas mais comuns utilizadas para caracterização dos aços e para 
dimensionamento estático das peças são o limite de resistência, o limite de escoamento, o 
alongamento, a estricção e a dureza. 
 
Os catálogos dos aços para beneficiamento VILLARES contêm esses dados apresentados na 
forma de gráficos ou diagramas. 
Os gráficos denominados "resistência utilizável em função da espessura" indicam a faixa e 
variação do limite de resistência de barras de diferentes espessuras, dentro das variações 
normais de composição química, condições de tratamento térmico, etc. 
 
Os diagramas de revenimento indicam as propriedades mecânicas médias, obtidas por meio de 
têmpera seguida de revenimento realizado em diversas temperaturas. Estes diagramas desti-
nam-se basicamente a uma determinação aproximada da temperatura de revenimento 
adequada para obtenção das propriedades mecânicas desejadas. Os valores indicados devem 
ser considerados como puramente orientativos e válidos apenas para as condições de ensaio 
utilizadas. 
 
Os gráficos de efeito de massa indicam a influência das dimensões das barras sobre suas 
propriedades mecânicas. Estes gráficos também são de caráter orientativo. 
 
As propriedades mecânicas de natureza dinâmica, como a resistência ao impacto e os limites 
de fadiga, não constam dos catálogos e sua determinação dependerá de entendimentos es-
peciais. 
 
Temperabilidade 
 
A temperabilidade é a propriedade dos aços e de outras ligas ferrosas que determina a 
profundidade e a distribuição da dureza produzida pela têmpera.. Sua expressão quantitativa 
depende do método de ensaio utilizado para sua determinação e está vinculada à severidade 
do meio de têmpera empregado. 
Examinaremos a seguir as faixas de temperabilidade Jominy, que constituem, até o presente, a 
forma de expressão mais usual da temperabilidade dos aços para beneficiamento. Veremos 
também o significado da severidade de têmpera e alguns valores deste índice referentes aos 
meios de têmpera comuns utilizados. 
Finalmente apresentaremos os gráficos de Lamont, que correlacionam as temperabilidades 
dos aços sob diferentes meios de têmpera e permitem prever-se a distribuição aproximada da 
dureza em peças temperadas simples. 
 
 
FAIXAS DE TEMPERABILIDADE JOMINY 
 
As faixas de temperabilidade representam o resultado de numerosas determinações realizadas 
através do ensaio Jominy. Este ensaio consiste em temperar em água corpos de prova padro-
 17 
nizados, sob condições padronizadas, e em seguida determinar a variação de dureza 
paralelamente ao eixo, sob condições igualmente padronizadas. 
 
A nonna ABNT MB-381 descreve o ensaio e fornece todos os elementos necessários a sua 
execução. 
Conforme foi mencionado anteriormente. os catálogos dos aços para beneficiamento 
VILLARES incluem as faixas de temperabilidade Jominy correspondentes. A título de 
exemplo, é apresentado a seguir a faixa de temperabilidade do aço VB-40 H. 
 
 
SEVERIDADE DE TEMPERA 
 
A severidade de têmpera é um índice que dá uma medida da influência dos meios de têmpera 
sobre a profundidade e a distribuição da dureza em uma peça de aço temperada. sob diferentes 
condições de agitação.Em um aço de determinada temperabilidade, um meio de têmpera de grande severidade 
(têmpera drástica) tende a produzir elevados valores de dureza (e dos demais valores de 
resistência) na peça, favorecendo, por outro lado, a ocorrência de trincas e deformações. Um 
meio de têmpera de pequena severidade ( têmpera suave ) tende a produzir o efeito inverso. 
 
A disponibilidade dos meios de têmpera e a viabilidade de sua aplicação devem ser levadas 
em conta na seleção dos aços para beneficiamento. 
 
A tabela abaixo indica a severidade dos meios de têmpera usuais sob diferentes condições de 
agitação. 
 
TABELA N.° 1 
 
 Severidade de têmpera H 
 Agitação Ar Óleo 
 
 Água Salmora 
Nenhuma 0,02 0,25 - 0,30 0,9 - 1,0 2,0 
Fraca ---------------- 0,30 - 0,35 1,1 - 1,1 2,0 - 2,2 
Moderada ---------------- 0,35 - 0,40 1,2 - 1,3 ------------------ 
Boa ---------------- 0,40 - 0,50 1,4 - 1,5 -------------------- 
Forte ---------------- 0,50 - 0,80 1,6 - 2,0 -------------------- 
Violenta 0,08 0,80 - 1,10 4,0 5,0 
 
 
 
] 
DISTRIBUIÇÃO DA DUREZA EM PEÇAS TEMPERADAS SIMPLES (GRÁFICOS DE 
LAMONT) 
 
Os gráficos de Lamont, apresentados a seguir, correlacionam as temperabilidades dos aços 
sob diferentes valores da severidade de têmpera e permitem uma previsão estimativa da 
distribuição de dureza no interior de barras temperadas de seção redonda, quadrada ou 
retangular, quando se conhecem a faixa de temperabilidade Jominy do aço e a severidade de 
têmpera utilizada. 
 18 
O processo aplica-se também a peças temperadas simples que possuam a forma aproximada 
daquelas barras. 
 
Desejando-se calcular a dureza em um ponto de uma barra (ou peça) de seção redonda, 
determina-se inicialmente sua posição relativa no interior da barra por meio da relação r/R em 
que r é a distância do ponto ao eixo da barra e R é o raio da barra, e procura-se o gráfico 
correspondente. Para as barras redondas, foram elaborados dez gráficos, desde r/R = 0 (eixo 
da barra) até r/R = 0,9. Encontrado o gráfico, entra-se com o diâmetro da barra na escala do 
eixo vertical, segue-se pela horizontal até encontrar a curva correspondente à severidade de 
têmpera utilizada; do ponto de intersecção, segue-se pela vertical até a escala "Distância da 
ponta temperada" e anota-se a distância encontrada. Leva-se essa distância ao gráfico da faixa 
de temperabilidade do aço considerado e lê-se a faixa de dureza correspondente. Essa faixa de 
dureza aplica-se ao ponto do interior da barra ou peça de seção redonda em questão. O 
exemplo abaixo ilustra a aplicação dos gráficos. 
 
Para barras de seção quadrada ou retangular, são apresentadas apenas os gráficos referentes ao 
eixo da barra. Seu emprego é semelhante ao das barras redondas. 
É preciso ter em mente que todos esses valores de dureza tem um caráter puramente 
orientativo, não devendo ser transformados em valores de resistência para fins de 
dimensionamento de peças. 
 
Exemplo: Um eixo de aço VB 40 H, com as dimensões indicadas na figura abaixo, deverá 
apresentar na parte central B uma dureza mínima de 30 HRC a 15 mm da superfície quando 
temperado em óleo. Deseja-se saber se usando óleo com agitação moderada a condição 
especificada será satisfeita. 
 
Raio da parte central R = 50 / 2 = 25 mm 2 
 
r = 25 - 15 = 10 mm 
 
r/R = 10 / 25 = 0,4 
 
O gráfico aplicável será portanto o correspondente a r /R = 0,4. 
 
Para o óleo com agitação moderada. a tabela 1 indica a severidade de têmpera H == 0,35 - 
0,40. Adotaremos o valor 0,35. 
 
Com esses dados, entramos no eixo vertical do gráfico com o diâmetro 50 mm, seguimos pela 
horizontal até encontrar a curva 0,35 e do ponto de intersecção descemos pela vertical até en-
contrar uma distância Jominy de aproximadamente 17 mm (pouco menos de 3/4"). 
 
Levamos este valor à faixa de temperabilidade do aço VB-40 H e lá verificamos que para 3/4" 
o aço apresenta uma faixa de durezas de 31 a 48 HRC. Tendo sido especificada a dureza 
mínima de 30 HRC para o ponto considerado, a têmpera em óleo com agitação moderada 
satisfaz a condição especificada. 
 
 
 
 
 
 19 
Estado de fornecimento quanto a tratamento térmico 
 
Uma vez escolhido o tipo de aço mais adequado para determinada aplicação, é necessário 
indicar também em que estado o cliente deseja receber o material quanto ao tratamento 
térmico. Esta fase complementar da seleção envolve a consideração de alguns aspectos que 
examinaremos a seguir. 
 
De um modo geral, para a produção de peças propensas ao empenamento e à formação de 
trincas, recomenda-se o emprego de barras beneficiadas. Esta opção também é a mais 
adequada quando o cliente não dispõe de instalações de tratamento térmico. 
 
É preciso não esquecer, por outro lado. que a usinagem de material beneficiado pode 
apresentar dificuldades, impondo-se eventualmente a adoção de uma solução intermediária; 
essa solução consistiria, por exemplo, em partir de uma barra normalizada, desbastar no torno 
ou na plaina, temperar e revenir a peça esboçada e em seguida completar as operações de 
usinagem. 
 
No caso de peças menos sujeitas a empenamento e formação de trincas, é geralmente 
preferível adquirir um aço não beneficiado, realizando-se o tratamento térmico 
posteriormente, na fase final de produção da peça. 
 
Aços Villares S.A. dispõe de modernas instalações de tratamento témico e está capacitada a 
fornecer barras recozidas, normalizadas ou beneficiadas. Desta forma, o cliente tem a 
possibilidade de receber o aço com o tratamento térmico mais adequado ao fim em vista. 
 
 
Material de estoque 
 
Aços Villares S.A. mantém em seus depósitos, postos de vendas e filiais, situados em pontos 
diversos do País, um estoque permanente de aços para beneficiamento na forma de barras 
beneficiadas, recozidas, normalizadas ou sem tratamento térmico, segundo o tipo de aço. Isso 
permite o pronto atendimento dos clientes e possibilita o fornecimento de pequenas 
quantidades de aço, que seriam insuficientes para a emissão de um pedido de fabricação. 
 
 
Acabamentos especiais 
 
A pedido do cliente, Aços Villares S. A. também poderá fornecer barras de aço para 
beneficiamento com os seguintes acabamentos especiais: 
 
 
BARRAS REDONDAS 
 
Trefiladas entre 4,5 e 50 mm com tolerâncias ISO h11 
Descascadas entre 10 e 100 mm com tolerâncias ISO h12 
Descascadas e polidas entre 14 e 80 mm com tolerâncias ISO h11 
Retificadas entre 4 e 80 mm com tolerâncias ISO h11 a h8 
Retificadas e polidas entre 4 e 20 mm com tolerâncias h10 a h8 
 
 
 20 
BARRAS QUADRADAS, RETANGULARES E HEXAGONAIS: 
 
Trefiladas entre 4 e 50 mm (conforme a seção) com tolerância ISO hl1. 
Os aços para beneficiamento VILLARES também podem ser fornecidos na forma de bobinas 
laminadas ou trefiladas. 
Mediante consulta, poderão ser fornecidas barras com outras tolerâncias. 
 
Sobremetal para usinagem 
 
Os produtos fornecidos no estado bruto de laminação ou de forjamento apresentam sempre 
defeitos superficiais e descarbonetação das camadas periféricas, inerentes ao processo de fa-
bricação. 
A fim de evitar que esses defeitos subsistam nas peças acabadas, é necessário prever um 
sobremetal para usinagem, que deverá ser removido até atingir-se o material são. 
 
 
 
A tabela abaixo indica o valor do sobremetal correspondente a diversas faixas de dimensões. 
 
 
 Medida acabada [ mm ] 
Acima de Até Sobremetal [ mm ] 
6 14 2 
14 24 2,5 
24 40 3 
40 65 4 
65 80 5 
80 100 6 
100 120 7 
120 160 9 
160 200 14 
200 250 17 
250 315 21 
315 400 26 
400 500 32 
500 630 38 
630 800 44 
800 1000 50 
 
 
 
Os sobremetais acima aplicam-se ao diâmetro das barras redondas, ao lado debarras 
quadradas e à largura de barras de seção retangular. Para se determinar o sobremetal na 
espessura de barras de seção retangular, entra-se na tabela com um número índice, igual a 
semi-soma da largura e da espessura. 
 
OBS. Há técnicas detalhadas para determinação do sobremetal em função das dimensões e 
tolerâncias considerando o empenamento e outras variações possíveis. 
 
 21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AÇOS PARA BENEFICIAMENTO
RESISTÊNCIA Á RUPTURA σσσσr [ = kgf/mm2 ] UTILIZÁVEL DOS MATERIAIS EM FUNÇÃO DA ESPESSURA [ mm ]
A resistência varia em função da temperatura de revenimento Referência : VILLARES
Espessura do Material em utilização
Aço SAE de 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210
até 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220
A 4340 Máx. 135 135 120 120 110 110 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Ç Mín. 110 110 100 100 90 90 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80
O 4140 Máx. 125 125 115 115 105 105 95 95 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90
S Mín. 90 90 90 90 80 80 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75
4130 Máx. 110 110 110 105 105 95 95 85 85 85 85 85
P Mín. 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
A 8660 Máx. 130 130 125 125 110 110 100 100 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95
R Mín. 100 100 90 90 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75
A 8650 Máx. 125 125 115 115 105 105 95 95 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90
Mín. 100 100 90 90 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75
B 8640 Máx. 125 125 115 115 105 105 95 95 87 87 87 87 87 87 87 87 87 87 87 87 87 87
E Mín. 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
N 8630 Máx. 110 110 105 105 95 95 85 85 85 85 80 80
E Mín. 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
F 5160 Máx. 140 130 122 117 110 110 105 105 105 100 100
I Mín. 97 92 90 88 85 85 85 85 85 85 85
C 5140 Máx. 120 120 110 110 100 100 90 90 85 85 85 85 85 85 80 80 80 80
I Mín. 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
A 5135 Máx. 115 115 110 110 100 100 85 85 85 85 80 80 80 80
M Mín. 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
E 6150 Máx. 125 125 110 110 100 100 90 90 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85
N Mín. 90 90 80 80 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70
T 9260 Máx. 155 150 140 135 130 125 125 120 115 110 110
O Mín. 100 95 95 95 95 90 90 90 90 90 90
Os limites de fadiga são determinados em ensaios em que se submetem os corpos de prova a um número muito elevado
de ciclos de carga de intensidade variada, até atingir-se uma tensão que o material suporta indefinidamente. Em falta
destes dados, usam-se fórmulas empíricas que relacionam os limites de fadiga com o limite de resistência.
Como exemplo, podemos mencionar as relações abaixo, que por experiências, tem mostrado que esses valores se
se aproximam dentro de +- 20% dos limites de fadiga determinados em ensaios dinâmicos.
A aplicação das fórmulas apresentadas pressupõe superfície polida, beneficiamento perfeito, estrutura metalográfica
uniforme em toda a seção ( especialmente sem ferrita livre), ausência de corrosão, etc.
 σfW =~~ 0,50 . σr Limite de fadiga por flexão alternada
 τt =~~ 0,28 . σr Limite de fadiga por torção alternada
 σW =~~ 0,30 . σr Limite de fadiga por tração-compressão alternada
A título de ilustração é apresentado a seguir uma tabela, oriunda de um gráfico elaborado pela Associação dos engenheiros
Alemães ( VDI ), que indica a redução do limite de fadiga por flexão alternada, provocado por diversos fatores, expressa
em função do limite de resistência do aço.
Deve-se considerar os efeitos desta redução do limite de resistência á fadiga por flexão alternada, para a determinação da
tensão admissível a fadiga por flexão alternada.
δδδδr - Redução do limite de fadiga por flexão alternada %
 Fatores de
 
σσσσr - Limite de resistência a ruptura
 redução da resistência 30 40 60 80 100 120 140 150
Superfície polida 0 0 0 0 0 0 0 0
Superfície retificada 5 7 9 10 11 12 12 12
Superfície desbastada 8 11 17 21 24 27 28 29
Com entalhe anular em "V" 17 19 25 32 41 48 56 60
Com casca de laminação ( limite inferior) 19 26 37 44 53 60 65 68
Corrosão por água de torneira 31 36 47 57 65 73 80 82
Corrosão por água do mar 50 54 63 70 78 83 88 90
 22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aplicando-se a variação de +- 20 % da resistência em ensaios mecânicos e o fator de redução da resistência, teremos :
 σ
 σ σ σfW =~ 0,50 . σσσσr . 0,8 ( 1 - δδδδr / 100 ) Tensão Admissível a fadiga por flexão alternada
 τ
 τ τ τt =~ 0,28 . σσσσr . 0,8 ( 1 - δδδδr / 100 ) Tensão Admissível a fadiga por torção alternada
 σ
 σ σ σW =~ 0,30 . σσσσr . 0,8 ( 1 - δδδδr / 100 ) Tensão Admissível a fadiga por tração-compressão alternada
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA DE REVENIMENTO
( obtidos em corpos de prova de diâmetro 10 mm, usinados a partir de diâmetro 25 mm, comprimento 50 mm)
Temperatura de Revenimento [ C ]
Aço SAE Propriedade Unidade 200 300 400 500 600 700
Resistência [ kgf/mm2 ] 190 177 157 130 108 93
Escoamento [ kgf/mm2 ] 172 160 143 120 97 85
4340 Dureza Brinell 520 480 495 385 330 250
Estricção [ % ] 38 39 42 47 55 65
Alongamento [ % ] 9,5 9 9,5 12 17 26
Resistência [ kgf/mm2 ] 182 164 135 103 82
Escoamento [ kgf/mm2 ] 168 150 123 93 73
4140 Dureza Brinell 520 460 395 315 250
Estricção [ % ] 38 41 48 55 61
Alongamento [ % ] 8 9 11 15 20
Resistência [ kgf/mm2 ] 168 155 137 112 91 79
Escoamento [ kgf/mm2 ] 147 138 123 100 80 66
4130 Dureza Brinell 460 440 405 350 280 210
Estricção [ % ] 42 44 47 53 62 67
Alongamento [ % ] 9,5 9,5 11 15 19 24
Resistência [ kgf/mm2 ] 180 142 120 102
Escoamento [ kgf/mm2 ] 165 134 109 91
8660 Dureza Brinell 475 400 330 280
Estricção [ % ] 32 42 50 55
Alongamento [ % ] 11 15 19 23
Resistência [ kgf/mm2 ] 195 178 154 127 106 91
Escoamento [ kgf/mm2 ] 170 159 140 116 94 80
8650 Dureza Brinell 530 495 440 370 310 280
Estricção [ % ] 38 39 42 48 55 63
Alongamento [ % ] 9,5 10 11 14 18 22
Resistência [ kgf/mm2 ] 189 170 147 122 100 81
Escoamento [ kgf/mm2 ] 169 157 137 112 90 73
8640 Dureza Brinell 500 460 410 360 305 255
Estricção [ % ] 40 41 43 51 59 64
Alongamento [ % ] 8,5 9,5 12 15 18 21
Resistência [ kgf/mm2 ] 168 154 136 117 92 75
Escoamento [ kgf/mm2 ] 169 157 137 112 90 73
8630 Dureza Brinell 460 430 380 330 265 185
Estricção [ % ] 38 41 45 51 58 67
Alongamento [ % ] 8 9 11 16 21 26
 23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA DE REVENIMENTO
( obtidos em corpos de prova de diâmetro 10 mm, usinados a partir de diâmetro 25 mm, comprimento 50 mm)
Temperatura de Revenimento [ C ]
Aço SAE Propriedade Unidade 200 300 400 500 600 700
Resistência [ kgf/mm2 ] 160 140 117 105
Escoamento [ kgf/mm2 ] 144 121 99 90
5160 Dureza Brinell 490 380 325 300
Estricção [ % ] 36 45 50 58
Alongamento [ % ] 12 15 18 22
Resistência [ kgf/mm2 ] 196 180 153 122 97 82
Escoamento [ kgf/mm2 ] 177 161 138 108 85 75
5150 Dureza Brinell 520 480 420 350 285 265
Estricção [ % ] 37 39 42 50 57 63
Alongamento [ % ] 5 6 8 12 18 22
Resistência [ kgf/mm2 ] 180 162 140 113 89 70
Escoamento [ kgf/mm2 ] 163 148 126 99 77 62
5140 Dureza Brinell490 455 385 315 250 210
Estricção [ % ] 38 42 47 54 62 68
Alongamento [ % ] 8 9 11 16 22 31
Resistência [ kgf/mm2 ] 168 154 132 106 80 69
Escoamento [ kgf/mm2 ] 149 136 115 90 68 59
5135 Dureza Brinell 470 430 370 300 230 180
Estricção [ % ] 41 48 53 60 69 72
Alongamento [ % ] 12 15 18 20 25 32
Resistência [ kgf/mm2 ] 197 179 153 127 104 92
Escoamento [ kgf/mm2 ] 171 160 140 117 96 82
6150 Dureza Brinell 535 480 420 360 315 280
Estricção [ % ] 37 38 42 48 55 62
Alongamento [ % ] 8 8,5 10 12 18 22
Resistência [ kgf/mm2 ] 188 149 112 89
Escoamento [ kgf/mm2 ] 158 123 93 70
9260 Dureza Brinell 485 420 340 265
Estricção [ % ] 22 28 36 50
Alongamento [ % ] 8 10 18 27
 24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AÇOS PARA CEMENTAÇÃO
Referência : VILLARES
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA DE REVENIMENTO
( obtidos em corpos de prova, normalizados, cementados , temperados e revenidos )
Temperatura de Revenimento [ C ]
Aço SAE Propriedade Unidade 100 200 300 400 500 600 700
Resistência do núcleo [ kgf/mm2 ] 153 148 136 120 100 82 73
Escoamento do núcleo [ kgf/mm2 ] 132 128 120 105 86 70 63
9315 Estricção do núcleo [ % ] 52 54 58 63 68 70 72
Alongamento do núcleo [ % ] 12 13 15 19 24 28 29
Dureza - Camada Cementada HRC 65 63 59 54 48 42 36
Resistência do núcleo [ kgf/mm2 ] 145 139 130 116 95 80 70
Escoamento do núcleo [ kgf/mm2 ] 126 123 117 104 85 71 62
4320 Estricção do núcleo [ % ] 51 52 54 57 63 68 72
Alongamento do núcleo [ % ] 12 11 12 13 18 23 27
Dureza - Camada Cementada HRC 65 63 58 54 48 42 33
Resistência do núcleo [ kgf/mm2 ] 99 97 92 86 77 67 62
Escoamento do núcleo [ kgf/mm2 ] 79 78 75 70 62 57 52
8620 Estricção do núcleo [ % ] 51 52 55 60 66 70 72
Alongamento do núcleo [ % ] 14 15 17 22 25 27 28
Dureza - Camada Cementada HRC 65 62 58 52 46 38 30
Referência : Tratamentos Térmicos dos aços e Ferros Fundidos
Eng. Evangelho Lopes Rodrigues
Materiais Normalizados Materiais Recosidos para amolecer
Aço Aquecimento Resistência Dureza Aqueci- Resfria- Resistência Dureza
SAE / AISI até temperatura á Ruptura Brinell mento á mento á Ruptura Brinell
kgf/mm2 HRB Tempe- ao kgf/mm2 HRB
+- 7 kgf/mm2 +- 20 HRB ratura forno Aproximada +- 20 HRB
1015 930 43 121 880 700 40 54 111 149
1020 930 44 131 880 700 40 54 111 149
1022 930 49 143 880 700 40 54 111 149
1030 900 53 149 860 650 40 67 111 187
1040 880 60 170 830 650 49 75 137 207
1045 870 68 195 830 650 56 78 156 217
1050 860 76 217 830 650 56 78 156 217
1060 830 79 229 820 650 60 82 167 229
1080 830 103 293 820 650 60 82 167 229
1095 845 103 293 810 655 60 82 167 229
1117 900 47 137
1118 930 49 149
1137 900 68 197
1141 900 72 201
1144 900 68 197
1340 870 85 248 870 620 67 192
3140 870 91 262 840 660 65 187
4130 870 68 197 820 675 61 174
4140 870 104 302 820 675 69 197
4150 870 118 321 820 675 74 212
4320 900 81 235 840 660 69 197
4340 870 130 363 820 650 78 223
4620 900 58 174 885 650 65 187
4820 860 77 229 885 650 65 187
5140 870 81 229 840 675 65 187
5150 870 89 255 840 675 70 201
5160 860 97 269 840 675 78 223
6150 870 96 269 870 675 70 201
8620 930 65 183 885 660 65 187
8630 870 66 187 820 660 63 179
8640 870 86 253 840 660 69 197
8650 870 105 302 840 650 74 212
8740 870 95 269 840 660 71 202
9260 900 95 269 840 660 80 229
9310 890 92 269 870 595 65 187
9315 890 93 269 860 595 67 192
 25 
 
 Propriedades Adicionais dos Aços 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Materiais Normalizados Materiais Recosidos para amolecer Materiais Temperados
Aço AquecimentoResistênciaDureza AquecimentoResfriamentoDureza Dureza Aquecimento Meio
SAE / AISI até temperaturaá Ruptura Brinell até temperaturano forno atéBrinell Brinell até temperatura 
kgf/mm2 HRB C C HRB HRB C
+- 7 kgf/mm2+- 20 HRB
1015 930 43 121
1020 930 44 131 880 700 111 149
1022 930 49 143 880 700 111 149
1030 900 53 149 860 650 126 197 850 870 Água
1040 880 60 170 830 650 137 207
1045 870 68 195 830 650 156 217
1050 860 76 217 830 650 156 217
1060 830 79 229 820 650 167 229
1080 830 103 293 820 650 167 229
1095 845 103 293 810 655 167 229
1117 900 47 137
1118 930 49 149
1137 900 68 197
1141 900 72 201
1144 900 68 197
1340 870 85 248 870 192
3140 870 91 262 840 187
4130 870 68 197 820 174
4140 870 104 302 820 192
4150 870 118 321 820 212
4320 900 81 235 840 197
4340 870 130 363 820 223
4620 900 58 174
4820 860 77 229
5140 870 81 229 840 187
5150 870 89 255 840 201
5160 860 97 269 840 223
6150 870 96 269 870 201
8620 930 65 183
8630 870 66 187 820 179
8640 870 86 253 840 197
8650 870 105 302 840 212
8740 870 95 269 840 202
9260 900 95 269 840 229
9310 890 92 269
9315 890 93 269 860 192