Microestruturas e Propriedades do aço SAE 1045

Prévia do material em texto

FACULDADE DE TECNOLOGIA 
SENAI “NADIR DIAS DE FIGUEIREDO” 
 
 
ALEX DOS SANTOS SILVA 
GABRIEL SILVA 
HENRIQUE FERREIRA SOUZA 
LEONARDO A. DE ARAUJO 
TIAGO FERREIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Microestrutura e propriedades do aço SAE 1045 tratado 
termicamente 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OSASCO 
2015 
 
 
ALEX DOS SANTOS SILVA 
GABRIEL ATALIBA 
GABRIEL SILVA 
HENRIQUE FERREIRA SOUZA 
LEONARDO A. DE ARAUJO 
TIAGO FERREIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Microestrutura e propriedades do aço SAE 1045 tratado 
termicamente 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de conclusão de curso 
apresentado à escola SENAI 
“Nadir Dias de Figueiredo” para 
obtenção do título Técnico de 
Metalurgia sob orientação técnica 
do Prof° Dr. Marcos Domingos 
Xavier e orientação metodológica 
do Prof° Marcos Barbosa. 
 
 
 
 
OSASCO 
2015
 
 
 
 
 
 
 
 
Microestrutura e propriedades do aço SAE 1045 tratado 
termicamente 
 
 
 
 
Trabalho de conclusão de curso 
apresentado à escola SENAI 
“Nadir Dias de Figueiredo” para 
obtenção do título Técnico de 
Metalurgia sob orientação técnica 
do Prof° Dr. Marcos Domingos 
Xavier e orientação metodológica 
do Prof° Marcos Barbosa. 
 
 
 
 
 
Aprovada em --/--/2015. 
 
 
 
________________________________ 
Prof° Dr° Marcos Domingos Xavier / SENAI 
Orientador 
 
 
 
________________________________ 
Prof° Odilon de Moraes Junior / SENAI 
Examinador 
 
 
 
________________________________ 
Prof° Marcos Roberto Barbosa / SENAI 
Examinador 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aos professores do curso técnico em metalurgia da 
escola SENAI, que contribuíram ao longo desses 
dois anos , por meio das disciplinas e debates, para 
o desenvolvimento desta pesquisa. Aos funcionários 
do SENAI, pela presteza e atendimento quando nos 
foi necessário. Aos colegas de classe pelos 
momentos de amizade e apoio. 
 
 
EPÍGRAFE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Devemos aprender durante toda a vida, sem 
imaginar que a sabedoria vem com a velhice. 
(Platão). 
 
 
 
 
RESUMO 
 
Os tratamentos térmicos são de grande importância para a metalurgia, pois 
garantem a abrangência da aplicação de um material em vários campos para 
diferentes solicitações. Neste Projeto, estudaram-se as características do aço SAE 
1045 submetendo-o a diferentes tratamentos térmicos para análise de propriedades 
e microestruturas e suas aplicações conforme os resultados obtidos. Os corpos de 
prova foram submetidos aos tratamentos térmicos de: normalização, recozimento, 
têmpera e revenimento na faixa de 100 a 700°C. 
Foi avaliada a propriedade mecânica por meio dos ensaios destrutivos de 
dureza por penetração (Rockwell), e suas microestruturas através de microscopia 
óptica. 
 
 
Palavras chave: Tratamento térmico; microestrutura; Aço. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
The thermal treatments are of great importance to the metallurgy, as they 
ensure the scope of application of a material in various fields for different requests. In 
this project, we studied the SAE 1045 steel characteristics subjecting it to different 
heat treatments for analysis of properties and applications as the results obtained. 
The samples were subjected to heat treatments: normalizing, annealing, quenching, 
tempering in the range 100-700 ° C. 
The mechanical property was evaluated by the destructive testing of penetration 
hardness (Rockwell) and microstructure were evaluated to each thermal condition. 
 
 
Keywords: Heat treatment; microstructure; Steel. 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES E TABELAS 
 
Figura 1 - Estrutura Cristalina ................................................................................ 13 
Figura 2 - Diagrama de transformação isotérmica de um aço eutetóide ........... 17 
Figura 3 - Tabela escala de dureza mohs .............................................................. 21 
Figura 4 - Tabela Escala dureza Rockwell ............................................................. 22 
Figura 5 - Tabela de composição química do aço SAE 1045 (%) ........................ 23 
Figura 6 – Óculos .................................................................................................... 23 
Figura 7- Bota .......................................................................................................... 24 
Figura 8 - Avental de raspa ..................................................................................... 24 
Figura 9 - Luvas Térmicas ...................................................................................... 25 
Figura 10 - Protetor Facial ...................................................................................... 25 
Figura 11 - Durômetro (Future-Tech Cord) ............................................................ 28 
Figura 12 - Amostras embutidas do aço SAE 1045 .............................................. 29 
Figura 13 - Cut-off ................................................................................................... 29 
Figura 14 - Arco de serra ........................................................................................ 30 
Figura 15 – Limas .................................................................................................... 30 
Figura 16 - Baquelite .............................................................................................. 31 
Figura 17 – Funil ...................................................................................................... 31 
Figura 18 - Desmoldante ......................................................................................... 32 
Figura 19- Prensa de embutimento ........................................................................ 32 
Figura 20 - Lixadeiras ............................................................................................. 33 
Figura 21 - Lixas d'água .......................................................................................... 33 
Figura 22 - Politrizes ............................................................................................... 34 
Figura 23- Alumina 1µ, 0,5µ, 0,05µ ......................................................................... 34 
Figura 24 - Nital 2% ................................................................................................. 35 
Figura 25 – Álcool ................................................................................................... 35 
Figura 26 - Algodão ................................................................................................. 36 
Figura 27 - Microscópio (Olympus) ....................................................................... 36 
Figura 28 – SAE 1045 original, aumento 500X. ..................................................... 39 
Figura 29 – SAE 1045 Recozido, aumento 500X. .................................................. 40 
Figura 30 – SAE 1045 Normalizado, aumento 1000X. .......................................... 40 
Figura 31 – SAE 1045 Temperado em água original. ........................................... 41 
Figura 32 – SAE 1045 temperado em água e revenido a 100°C ........................... 41 
Figura 33 – SAE 1045 Temperado em água e revenido a 200°C .......................... 42 
Figura 34 - SAE 1045 Temperado em água e revenido a 300°C .......................... 42 
Figura 35 - SAE 1045 Temperado em água e revenido a 400°C .......................... 43 
Figura 36 - SAE 1045 Temperado em água e revenido a 500°C .......................... 43 
Figura 37 - SAE 1045 Temperado em água e revenido a 600°C ..........................44 
Figura 38 - SAE 1045 Temperado em água e revenido a 700°C .......................... 44 
Figura 39 - SAE 1045 temperado em óleo original ............................................... 45 
Figura 40 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 100°C .............................. 45 
Figura 41 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 200°C .............................. 46 
Figura 42 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 300°C .............................. 46 
Figura 43 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 400°C .............................. 47 
Figura 44 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 500°C .............................. 47 
 
 
Figura 45 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 600°C .............................. 48 
Figura 46 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 700°C .............................. 48 
Figura 47 - Dureza das amostras HRA .................................................................. 49 
Figura 48 - Dureza HRA das amostras O, R e N .................................................... 50 
Figura 49 - Constituintes dos aços temperados ................................................... 51 
Figura 50 - Revenido ............................................................................................... 52 
Figura 51 - Diagrama Tensão-Deformação ............................................................ 53 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas 
CCC – Cúbica de Corpo Centrado 
CFC – Cúbica de Face Centrada 
CP – Corpo de Prova 
EPI – Equipamentos de Proteção Individual 
HCP – Hexagonal Compacta 
HRA – Dureza Rockwell em Escala A 
N – Normalizada 
O – Original 
R – Recozida 
SAE – Society of Automotive Engineers 
TTT – Tempo, Temperatura e Transformação 
 
 
 
SUMÁRIO 
INTRODUÇÃO ..................................................................................... 10 
1 OBJETIVOS DO PROJETO ........................................................... 12 
1.1 Objetivo Geral .......................................................................... 12 
1.2 Objetivos Específicos ............................................................. 12 
2 FUNDAMENTOS TEÓRICOS ........................................................ 13 
2.1 Estrutura cristalina dos aços ................................................. 13 
2.2 Tratamento Térmico nos Aços ............................................... 14 
2.2.1 Recozimento ................................................................... 15 
2.2.1.1 Recuperação .................................................................. 15 
2.2.1.2 Recristalização ............................................................... 15 
2.2.1.3 Crescimento de Grão ..................................................... 16 
2.3 Normalização ........................................................................... 16 
2.4 Têmpera ................................................................................... 17 
2.5 Revenimento ............................................................................ 18 
3 PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS AÇOS ................................ 20 
3.1 Dureza ...................................................................................... 20 
4 MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................. 23 
4.1 Materiais utilizados ................................................................. 23 
4.1.1 Equipamentos ................................................................. 23 
4.1.1.1 De Proteção (EPI) .......................................................... 23 
5 TRATAMENTOS TÉRMICOS ........................................................ 26 
5.1 Normalização ........................................................................... 26 
5.2 Têmpera ................................................................................... 26 
5.3 Revenimento ............................................................................ 26 
 
 
5.4 Recozimento ............................................................................ 27 
6 ENSAIOS REALIZADOS ............................................................... 28 
6.1 Dureza ...................................................................................... 28 
7 METALOGRAFIA .......................................................................... 29 
7.1 Exame ao microscópio sem ataque ....................................... 37 
7.2 Exame ao microscópio com ataque da superfície ................ 38 
8 RESULTADOS ............................................................................... 39 
8.1 Metalografia ............................................................................. 39 
8.2 Durezas .................................................................................... 49 
9 DISCUSSÃO .................................................................................. 51 
CONCLUSÃO ...................................................................................... 54 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................... 55 
 
 
 
10 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
Tratamentos térmicos em aço 
Dada a importância do ferro nos tempos atuais, a siderurgia deve ser 
considerada como um setor básico e prioritário para o desenvolvimento industrial e 
econômico. 
A indústria siderúrgica abrange todas as etapas necessárias para, a partir das 
matérias-primas, produzirem ferro e aço. O processo clássico e mais usado para a 
redução do minério de ferro é o “alto-forno1”, cujo produto consiste numa liga de 
ferro-carbono de alto teor de carbono, denominado “ferro gusa2”, o qual, ainda no 
estado líquido, é encaminhado à “aciaria3”, onde, em fornos adequados, é 
transformado em aço a partir do sopro de oxigênio. Este é vazado na forma de 
“lingotes4“, os quais, por sua vez, são submetidos à transformação mecânica. 
O aço é uma liga metálica formada essencialmente de ferro e carbono, onde, 
esta nomenclatura é mantida até o teor de 2,11%C, após este valor recebe o nome 
de ferro fundido, mas estes conceitos serão mais bem explicados durante o trabalho. 
Os produtos obtidos deste material podem ser processados de várias 
maneiras, como por fundição ou conformação mecânica (laminação, extrusão, 
forjamento e etc), dependendo da geometria futura do produto. Cada um destes 
métodos apresenta diferentes características para a peça acabada. 
Os processos de conformação mecânica são processos de fabricação que 
empregam a deformação plástica de um corpo metálico, mantendo sua massa e 
integridade. Todos os processos podem ser realizados a quente (acima da 
temperatura de recristalização) ou a frio (abaixo da temperatura de recristalização). 
Os processos a quente são caracterizados pelo emprego de tensões de 
compressão menores, ausência de encruamento no produto e alta ductilidade da liga 
na temperatura de conformação. Por outro lado, os produtos apresentam superfícies 
 
1 Alto-forno é um grande forno, revestido por fora de chapas metálicas e por dentro de tijolos refratários, destinado a fundir e a 
reduzir o minério de ferro para transformá-lo em ferro-gusa. 
2 O gusa é o produto imediato da redução do minério de ferro pelo coque ou carvão e calcário num alto forno 
3 Aciaria é a unidade de uma usina siderúrgica onde existem máquinas e equipamentos voltados para o processo de 
transformar o ferro gusa em diferentes tipos de aço; 
4 Lingotes são blocos fundidos que serão subseqüentemente destinados a outras operações de fabricação, como laminação e 
forjamento. 
11 
 
 
 
contendo carepa, resultante da oxidação do metal em alta temperatura e tolerânciasdimensionais mais abertas. Entretanto, a característica mais relevante dos produtos 
conformados a quente é o seu elevado grau de sanidade interna. 
Como resultado da operação mecânica, as partículas de segunda fase e 
Inclusões tenderão a assumir uma forma e uma distribuição que correspondem. 
 
 
Segundo Moreira: 
 
“... aproximadamente à deformação do metal. De 
fato, os processos de conformação mecânica 
provocam a formação de um "fibramento" na 
microestrutura dos metais e ligas.” 
 
 
Contudo, para algumas aplicações, que tem maior solicitação do material, só 
estas características não são suficientes para atender às exigências e cumprirem 
seu objetivo. Para melhorar suas características são então feitos tratamentos 
térmicos, os quais abrem um leque muito maior de possibilidades de aplicações 
podendo então atender a todos os campos da metalurgia. Por exemplo, peças que 
vão ser estampadas necessitam de uma maior resistência ao impacto, no caso, uma 
grande absorção de energia, peças que tem grande solicitação superficial têm de 
apresentar uma resistência ao desgaste, o que é provido pelo tratamento de 
têmpera, entre outros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
 
 
1 OBJETIVOS DO PROJETO 
 
1.1 Objetivo Geral 
Conhecer a influência do tratamento térmico nas microestruturas e 
propriedades do aço SAE 1045. 
 
 
1.2 Objetivos Específicos 
Interpretar as microestruturas obtidas e associá-las à dureza obtida nos 
tratamentos térmicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
 
 
2 Fundamentos Teóricos 
 
2.1 Estrutura cristalina dos aços 
A maior parte dos metais apresenta, à pressão ambiente (1atm) uma única 
estrutura cristalina, estável desde a temperatura ambiente até seu ponto de fusão. 
As estruturas de ocorrência mais comum são as estruturas compactas CFC e HCP e 
a estrutura não-compacta CCC. O ferro é excepcional, neste aspecto, e apresenta 
polimorfismo, isto é, apresenta duas estruturas cristalinas à pressão ambiente, 
dependendo da temperatura. À baixas temperaturas (até 910°C) o ferro tem 
estrutura CCC. Acima desta temperatura, a estrutura CFC se torna mais estável até 
1390°C. (COLPAERT, 2008, p.5) 
 
“O arranjo dos átomos em determinada estrutura cristalina está 
ligado às interações entre estes átomos. Quando átomos de 
outros elementos são misturados aos átomos de ferro, 
formando uma liga, a presença destes átomos afeta a 
estabilidade dos diferentes arranjos de átomos. Assim, por 
exemplo, a adição de carbono ao ferro produz alterações na 
estabilidade relativa entre as fases”. (COLPAERT,2008, p.5) 
 
 
Figura 1 - Estrutura Cristalina 
 
Fonte: COLPAERT, 2008, p.5 
(a) Estrutura cúbica de corpo centrado (CCC). O parâmetro de rede do ferro puro, a 
temperatura ambiente, é 2,86Â. (b) Estrutura cúbica de face centrada (CFC). O 
parâmetro de rede do ferro puro à temperatura de 1200°C é de aproximadamente 3,66Â. 
14 
 
 
 
2.2 Tratamento Térmico nos Aços 
 
Os tratamentos térmicos envolvem operações de aquecimento e resfriamento 
subsequente, dentro das condições controladas de temperatura, tempo à 
temperatura, ambiente de aquecimento e velocidade de resfriamento. 
Os objetivos dos tratamentos térmicos podem ser resumidos da seguinte 
maneira: 
 Remoção de tensões internas (oriundas de resfriamento desigual, 
trabalho mecânico ou outra causa); 
 Aumento ou diminuição da dureza; 
 Aumento da resistência mecânica 
 Melhora da ductilidade; 
 Melhora da usinabilidade; 
 Melhora da resistência ao desgaste; 
 Melhora das propriedades de corte; 
 Melhora da resistência à corrosão; 
 Melhora da resistência ao calor; 
 Modificação das propriedades elétricas e magnéticas; 
 
 
 
É comum verificar-se que a melhora de uma ou mais propriedades mediante 
um determinado tratamento térmico é conseguida com o prejuízo de outras. Por 
exemplo, quando se procura aumentar a resistência mecânica e a dureza dos aços, 
obtém-se, simultaneamente, uma diminuição da sua ductilidade. Assim sendo, é 
necessário que o tratamento térmico seja aplicado criteriosamente, para que as 
distorções verificadas sejam reduzidas ao mínimo. 
Por outro lado, os tratamentos térmicos normais, correspondentes a 
operações de aquecimento e resfriamento, modificam geralmente e apenas a 
estrutura dos metais, sem qualquer efeito na sua composição química. 
(CHIAVERINI,1986, p. 240) 
 
15 
 
 
 
2.2.1 Recozimento 
 O recozimento visa reduzir a dureza do aço, aumentar a usinabilidade, 
facilitar o trabalho a frio ou atingir a microestrutura ou as propriedades desejadas. 
O recozimento é composto de três estágios, a saber, sendo que os dois primeiros 
ocorrerem em materiais previamente elevados. 
 
 
2.2.1.1 Recuperação 
Esse primeiro estágio do recozimento é verificado a temperaturas baixas. Nele 
ocorre um re-arranjo das discordâncias, de modo a adquirir configurações mais 
estáveis, embora não haja, pelo menos aparentemente, mudança na quantidade de 
defeitos presentes. Não há nenhum efeito sensível sobre as propriedades do 
material. (CHIAVERINI, 1986, p. 52) 
 
2.2.1.2 Recristalização 
Nesse estágio, imediatamente após a recuperação, e por tanto a temperaturas 
mais elevadas, verifica-se grande areação da microestrutura do metal, com 
simultânea vedação nas propriedades mecânicas. 
A recristalização consiste no surgimento de novos e diminutos cristais, de 
composição e estrutura idênticas aos grãos originais não-deformados. São grãos 
equiaxiais poligonais, que aparecem em primeiro lugar nas partes da estrutura mais 
intensamente deformadas. 
 
A recristalização é um fenômeno de “nucleação”. Após um determinado tempo 
á temperatura, o fenômeno fica praticamente estabilizado. Contudo, não é muito fácil 
determinar o fim da recristalização, ou seja, o momento em que essa fica completa. 
Por isso, costuma-se definir “tempo de recristalização”, como o tempo necessário 
para, por exemplo, ocorrer 95% de recristalização. 
16 
 
 
 
Como a recristalização pode ser completada a uma temperatura inferior, se o 
tempo de permanência à temperatura for aumentado, pode-se definir “tempo de 
recristalização”. Como a temperatura necessária para, no tempo de 1 hora, ocorrer 
95% de recristalização. (CHIAVERINI, 1986 p. 53) 
 
 
2.2.1.3 Crescimento de Grão 
A temperatura mais elevada, os grãos recristalizados tendem a crescer, 
mediante um mecanismo que consiste na absorção por parte de alguns grãos dos 
grãos circunvizinhos. A força propulsora do crescimento de grão é a energia 
superficial dos contornos de grão dos grãos recristalizados. (CHIAVERINI, 1986, p. 
53) 
 
 
2.3 Normalização 
A normalização tem como objetivo obter uma microestrutura uniforme com 
ferrita e perlita, mais fina do que a obtida nos processos de recozimento pleno, além 
de ajudar a reduzir tensões internas induzidas por operações como forjamento, 
fundição, usinagem, estampagem ou soldagem. Também melhora a homogeneidade 
microestrutural, a resposta a tratamentos térmicos posteriores (por exemplo, 
recozimento ou tempera) e a estabilidade dimensional ao proporcionar uma “ 
memória térmica) para os processos com temperaturas menores subsequentes. 
Peças que requerem máxima tenacidade e as sujeitas a impacto são geralmente 
normalizadas. (FREITAS, 2014, p.45) 
 
Em resumo, a normalização é tipicamente executada para: 
 Melhorar a usinabilidade; 
 Melhorar a estabilidade dimensional; 
 Modificar e/ ou refinar os grãos; 
17 
 
 
 
 Produzir umamicroestrutura homogênea; 
 Reduzir o bandeamento; 
 Melhorar a ductilidade; 
 
2.4 Têmpera 
Esse é o tratamento térmico mais importante, porque é por intermédio dele, 
acompanhado pelo revenido, que se obtém as estruturas e as propriedades que 
permitem o emprego do aço em peças de maior responsabilidade e em aplicações 
mais críticas, como as que se encontram na indústria mecânica, na indústria de 
transporte e em outros segmentos industriais. 
A têmpera consiste em resfriar o aço, a partir de uma temperatura de 
austenitização, a uma velocidade suficientemente rápida (água, salmoura, óleo e ar) 
para evitar as transformações perlíticas e bainíticas na peça em questão. 
Essa velocidade de resfriamento dependerá da posição das curvas em “C” do 
diagrama TTT, ou seja, do tipo do aço e da forma e dimensões da peça. 
 
Figura 2 - Diagrama de transformação isotérmica de um aço eutetóide 
 
Fonte: Ebah 
Figura 2 - Princípios de Tratamentos Térmicos em Aços e Ferros Fundidos 36. 
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe9PIAF/trat-termicos-revisado12?part=4 
18 
 
 
 
Depois da tempera com a formação da martensita, o material apresenta níveis 
de tensões internas muito altas, devido ao resfriamento drástico e pela brusca 
mudança de fases, então imediatamente após a têmpera, é preciso que essas 
tensões sejam aliviadas ou eliminadas, para devolver ao aço o equilíbrio necessário. 
Meios de resfriamento da têmpera – A escolha do meio de resfriamento para 
a operação de têmpera depende inicialmente de: 
 Dureza final desejada; 
 Forma a dimensões das peças 
 Capacidade de endurecimento do aço 
 
 
 
2.5 Revenimento 
Este tratamento consiste em aquecer uniformemente até a temperatura 
abaixo da austenitização, mantendo o aço nesta temperatura por tempo suficiente 
para completa homogeneização da temperatura. 
Dependendo da temperatura, pequenas ou grandes alterações nas estruturas 
martensíticas resultam. 
Do ponto de vista metalúrgico, as transformações que ocorrem no revenido da 
martensita podem ser descritas pela seguinte seqüência de estágios: 
 Entre 100° e 250°C, ou seja, na faixa que às vezes é denominada 
primeiro estágio do revenido, ocorre a precipitação de um carboneto de 
ferro de reticulado hexagonal e a dureza a cerca de 60 HRC; 
 Entre 200° e 300°C, faixa às vezes chamada de segundo estágio do 
revenido, a dureza Rockwell continua a cair; 
 Entre 250° e 350°C, faixa às vezes chamada terceiro estágio do 
revenido, forma-se outro tipo de carboneto, sobretudo em aços de alto 
carbono, e já se nota, ao microscópio, uma mudança sensível do 
aspecto da estrutura; está se apresenta como uma massa escura, que 
era até a algum tempo atrás chamada “troostita”; a dureza continua 
caindo, atingindo valores da ordem de 50 HRC; 
19 
 
 
 
 Entre 400° e 600°C, os carbonetos precipitados adquirem uma 
formação esferoidal sobre um fundo de ferrita fina acicular; a dureza 
Rockwell C cai a valores de 45 a 25. Estas estruturas são chamadas 
“sorbíticas5”; 
 Entre 600° e 700°C, começam a ocorrer recristalização e crescimento 
de grão; os carbonetos precipitados, em particular a cementita nos 
aços carbono, apresentam-se em forma nitidamente esferoidal sobre 
um fundo de ferrita. (CHIAVERINI, 1986, p. 65) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 “Sorbíticas” é uma microestrutura similar a martensita, porém ocorre a partir de 600°C. 
20 
 
 
 
3 PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS AÇOS 
3.1 Dureza 
 
A dureza de um material é um conceito relativamente complexo de definir, 
dadas as diferentes interpretações que lhe podem ser atribuídas. Em princípio pode-
se dizer que a dureza é a resistência à deformação permanente. Contudo, há 
diversas definições arbitrárias que podem, inclusive, servir de base para alguns 
ensaios de dureza. Algumas delas são as seguintes: 
 Resistência à penetração; 
 Resistência à ação do risco; 
 Resistência à abrasão; 
 Resistência ao corte. 
“Assim sendo, existem diversos métodos de se avaliar a dureza 
de um material, cada um, utilizando um dos conceitos acima. 
Por exemplo, o método propôsto por Mohs (1822), relacionado 
quanto à possibilidade de um mineral riscar o outro, consiste 
em uma tabela com 10 minerais padrões arranjados na ordem 
crescente da possibilidade de ser riscado pelo mineral 
seguinte. Assim, verifica-se que o talco tem dureza mohs 1 (isto 
é, pode ser riscado por todos os outros seguintes), seguindo-se 
a gipsita (2), calcita (3), fluorita(4), apatita (5), ortoclásio (6), 
quartzo (7), topázio (8), safira (9) e diamante (10). A martensita 
tem dureza Mohs aproximadamente igual a 7, pois ela risca o 
ortoclásio e é riscada pelo topázio (SOUZA, 1982, p.104).” 
 
Contudo, para os metais, essa escala não é conveniente, porque os seus 
intervalos não são propriamente espaçados para eles, principalmente na região de 
altas durezas, sendo que, a maioria dos metais têm dureza entre 4 e 8 Mohs, sendo 
que as diferenças de dureza não são precisamente acusadas por esse método. Por 
este motivo, é mais utilizado o mecanismo de resistência à penetração, que 
consegue avaliar as pequenas variações de dureza com base em pequenas 
variações na área de impressão ou profundidade de penetração, sendo possível 
enquadrar quase todos os tipos de metais neste mecanismo. 
21 
 
 
 
Figura 3 - Tabela escala de dureza mohs 
 
 
Fonte: Agracadaquímica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Disponível em: 
http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?&ds=1&acao=quimica/ms2&i=18&id=610 
 
22 
 
 
 
Figura 4 - Tabela Escala dureza Rockwell 
 
 
Fonte: Cimm 
 
 
 
 
Disponível em: 
http://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6556-teste-de-dureza-rockwell#.VkdjbdKrSM8 
 
23 
 
 
 
4 MATERIAIS E MÉTODOS 
4.1 Materiais utilizados 
 
Os 19 corpos de prova foram adquiridos de uma barra de aço SAE 1045, 
cortadas em peças para fazer os tratamentos térmicos e análise metalográfica. Sua 
composição química foi realizada via espectrômetro: 
 
Figura 5 - Tabela de composição química do aço SAE 1045 (%) 
 C Mn P S Si Al Ni Cr V N 
Teor 0,47 0,85 0,01 0,01 0,24 0,01 0,02 0,04 0,001 0,005 
Norma 
SAE 
 0,43 
0,48 
0,60 
0,90 
0,025 
máx. 
0,02 
0,04 
0,15 
0,35 
 
– 
 
– 
 
– 
 
– 
 
– 
Fonte: Ggdmetals 
Para obter as peças cortadas utilizamos o Cut-off afim de facilitar o tratamento 
térmico e a metalografia. Não foi necessária uma medida exata da peça para esses 
processos. 
 
 
4.1.1 Equipamentos 
4.1.1.1 De Proteção (EPI) 
Figura 6 – Óculos 
 
Fonte: Próprio Autor 
 
Figura 6 - Equipamento utilizado para proteção dos olhos durante os ensaios 
realizados em laboratórios. 
 
http://www.ggdmetals.com.br/cat/CatConstrucao.pdf 
24 
 
 
 
Figura 7- Bota 
 
 
Fonte: Próprio Autor, 2015. 
Figura 7 - Equipamento utilizado para proteção dos pés. 
 
 
 
 
Figura 8 - Avental de raspa 
 
 
Fonte: Próprio autor, 2015 
 
Figura 8 - Avental utilizado para aproximar se de temperaturas elevadas e 
evitar que se queime. 
 
 
 
25 
 
 
 
 
Figura 9 - Luvas Térmicas 
 
 
Fonte: Próprio Autor, 2015 
Figura 9 - Luva que suporta altas temperaturas, evitando acidente. 
 
 
 
 
 
 
Figura 10 - Protetor Facial 
 
 
Fonte: Próprio Autor,2015 
Figura 10 - Protetores faciais protege a face do usuário contra impactos, como 
poeiras, temperaturas elevadas, etc. 
 
 
 
 
 
 
26 
 
 
 
 
 
5 TRATAMENTOS TÉRMICOS 
 
5.1 Normalização 
O processo de normalização foi realizado da seguinte maneira: regulou-se a 
temperatura do forno para 870ºC. O CP foi mantido no forno com tempo de 
encharque de 2 horas para que toda a peça (o exterior e principalmente o interior) 
atingisse a temperatura de austenitização. A seguir o CP foi retirado do forno e 
colocado em cima de um tijolo refratário para resfriamento ao ar. 
 
 
5.2 Têmpera 
O processo foi realizado da seguinte maneira: regulou-se a temperatura do 
forno para 970ºC e com ajuda do tenaz, colocaram-se os 16 CP dentro do forno. Os 
CP foram mantidos no forno com tempo de encharque de uma hora para o exterior e 
principalmente o interior atingisse a temperatura de austenitização de 870ºC; 
Retirou-se peça por peça do forno mergulhando-as rapidamente; 8 delas em óleo e 
as outras em água, e mantendo uma agitação para não formar bolsões de ar 
causando diferenças nas peças. 
 
 
5.3 Revenimento 
O processo de revenimento seguiu os mesmos passos tomados para 
normalização. A única diferença é que cada corpo de prova teve sua própria 
temperatura de revenimento adequada conforme planejados. 
Após o tratamento de têmpera, separou-se 7 peças temperadas em água e 7 
temperadas em óleo, que seguiram cada uma para a devida temperatura de 
revenimento de 100 a 700°C. 
27 
 
 
 
5.4 Recozimento 
O processo de recozimento foi realizado da seguinte forma colocou-se uma amostra 
no forno com uma temperatura de 870°C com o tempo de 4 horas e tirado do forno 
com uma temperatura de 270°C e resfriado em água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28 
 
 
 
6 ENSAIOS REALIZADOS 
6.1 Dureza 
Foi aplicado o método de dureza por penetração Rockwell, que foi introduzido 
em 1922, devido a sua rapidez, facilidade de medição e abrangência de uma faixa 
maior de durezas. Além disso, a impressão não prejudica a peça ensaiada e pode 
ser também usada para indicar diferenças pequenas de dureza numa mesma região 
de uma peça. A rapidez do ensaio torna-o próprio para usos em linhas de produção, 
para verificação de tratamentos térmicos ou superficiais e para laboratório. 
 
 
 
Figura 11 - Durômetro (Future-Tech Cord) 
 
Modelo: Lc-200RB 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 11 - Equipamento utilizado para medir dureza, em diversas escalas, e 
devido conseguir resultados muito rápido, ele é o mais utilizado nas indústrias, 
atualmente. 
29 
 
 
 
7 METALOGRAFIA 
Terminados os ensaios destrutivos as peças tiveram de passar por uma 
preparação para o processo de metalografia. 
Equipamentos utilizados: 
 
 
 
Figura 12 - Amostras embutidas do aço SAE 1045 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Com o advento de materiais como Baquelite e certos materiais plásticos 
transparentes, é possível fixar-se o objeto como se vê na figura 12. 
 
 
 
Figura 13 - Cut-off 
 
 
Fonte- Próprio Autor, 2015. 
 
Figura 13 - Máquina de corte para obtenção de amostras. 
30 
 
 
 
Figura 14 - Arco de serra 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 14 - A amostra a ser analisada deve ser elaborada de forma a não sofrer 
alterações pelo método de corte. Usam-se o método a frio, em geral serras. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 15 – Limas 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 15 - É uma ferramenta manual ou mecânica formada por uma haste 
dura de aço com ranhuras, usada para desbastar peças ferrosas e não ferrosas. 
 
 
31 
 
 
 
Figura 16 - Baquelite 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 16 - Utilizado para embutir amostras metalográficas para facilitar o 
polimento e desbaste. Trata-se de uma resina de alta qualidade quimicamente 
estável e resistente ao calor. 
 
 
 
 
 
Figura 17 – Funil 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 17 - Utensílio em forma de cone terminado por um tubo, com a 
finalidade de transferir a baquelite para prensa de embutimento. 
 
 
 
 
 
 
32 
 
 
 
Figura 18 - Desmoldante 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 18 - Utilizado no processo de embutimento de amostras metalográficas 
a quente ou a frio. Desmoldante com silicone é um produto de uso geral na 
indústria. Facilita a desmoldagem de peças plásticas, de borracha e até 
metais. Diminui o atrito, diminuindo assim o risco de peças quebradas, aumentando 
a produção e a qualidade. Esse desmoldante dá vida nova em objetos de alumínio, 
aço inoxidável, plásticos, metais, madeira, couro, borracha, etc. Evitando o 
ressecamento. 
 
 
 
Figura 19- Prensa de embutimento 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 19 - O processo de embutimento metalográfico é realizado a quente no 
qual é utilizado baquelite e uma embutidora metalográfica. 
33 
 
 
 
Figura 20 - Lixadeiras 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 20 - São utilizadas lixas do tipo "Lixa d'água", fixadas em discos 
rotativos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 21 - Lixas d'água 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 21 - Lixas 120, 220, 320, 400, 600, 1200 utilizadas para retirar 
abaulamentos de amostras, para passar por um processo posterior de polimento. 
 
 
 
34 
 
 
 
Figura 22 - Politrizes 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 22 - Politriz é uma máquina similar à de lixamento com finalidade de ter 
uma amostra com superfície espelhada, sem riscos e rabos de cometas. 
 
 
 
Figura 23- Alumina 1µ, 0,5µ, 0,05µ 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 23 - A etapa do polimento é executada em geral com panos especiais, 
colados em pratos giratórios, sobre os quais são depositadas pequenas quantidades 
de abrasivos. Estes abrasivos variam em função do tipo de metal que está sendo 
preparado. Os mais comuns são, o óxido de alumínio (alumina) e a pasta de 
diamante. 
35 
 
 
 
 
Figura 24 - Nital 2% 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 24 - Nital é utilizado com a finalidade de revelar uma imagem nítida para 
facilitar a compreensão da microestrutura. 
 
 
 
 
 
 
 Figura 25 – Álcool 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 25 - Álcool é utilizado na metalografia para remover pequenos resíduos 
das superfícies das amostras e também para realizar uma secagem mais rápida 
evitando oxidações. 
36 
 
 
 
Figura 26 - Algodão 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
 
Figura 26 - Algodão é utilizado para limpeza da superfície do aço, por não 
riscar a superfície da amostra a ser analisada. 
 
 
 
 
Figura 27 - Microscópio (Olympus) 
 
Modelo: GX41F 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 27 - Análise feita em um microscópio com aumentos que normalmente 
são 50X, 100X, 200X, 500X, 1000X, 1500X e 2500X. Este tipo de análise é realizado 
em microscópios ópticos, conhecidos como "microscópios metalográficos" ou 
"microscópios metalúrgicos". 
37 
 
 
 
A preparação metalográfica seguiu estes passos: 
• lixamento grosso para retirada das imperfeições de corte em uma lixa 
de granulometria 80; 
• lixamentos em lixasd´água, manuais seguindo a granulometria; 120, 
220, 320, 400, 600 e 1200. 
• polimento com pano apropriado e utilização de alumina (1μ), (0,5μ) e 
(0,05μ) como abrasivo; 
• ataque com solução de Nital 2%. 
 
 
7.1 Exame ao microscópio sem ataque 
O exame ao microscópio antes da realização de qualquer ataque tem duas 
funções: A primeira, permitir avaliar a qualidade do polimento realizado. Diversos 
defeitos de polimento podem influenciar no resultado do ataque químico e confundir 
a avaliação metalográfica. É essencial que, antes de realizar um ataque, a qualidade 
do polimento seja satisfatória. 
A segunda função importante do exame microscópica sem ataque e avaliar 
características estruturais que são viáveis nessas condições, tais como inclusões 
não metálicas, grafita, trincas, porosidades etc. Embora muitas vezes seja 
necessário observar essas características também após o ataque ( em especial 
quando se deseja correlacionar sua localização com a estrutura do material), a 
observação sem ataque é muito mais clara e objetiva e a ausência das informações 
produzidas pelo ataque evitar confusões de análise. 
Quando se usa a microestrutura ótica, a pequena profundidade de foco pode 
ser útil na distinção entre pequenos poros e cavidades e inclusões não-metálicas. Ao 
variar o foco do microscópio com aumento relativamente elevado e possível, no caso 
de poros e cavidades, focalizar pontos no interior da cavidade, desfocando a sua 
borda. No caso de inclusões não-metálicas, não se observa este efeito, por estar no 
mesmo plano da seção metalográfica. (COLPAERT, 2008, p. 77) 
38 
 
 
 
7.2 Exame ao microscópio com ataque da superfície 
O primeiro passo para a realização do ataque químico é a escolha do reagente 
a empregar. A seguir, necessário observar os cuidados de segurança do trabalho e 
cuidados ambientais relativos ao uso e ao descarte do reagente selecionado. Por 
fim, determinados reagentes somente são suficientemente ativos quando usados 
imediatamente após a preparação, enquanto outros podem ser estocados, desde 
que observadas determinadas condições de temperatura e exposição ao meio 
ambiente. 
O ataque propriamente dito é feito, normalmente, agitando o corpo-de-prova 
com superfície polida mergulhada no reativo posto numa pequena cuba. 
A duração do ataque depende da concentração do reativo e da natureza e 
estrutura do material a ser examinado. O tempo médio para aços comuns e ferros 
fundidos, empregando-se reativos usais, é da ordem de 5 a 15 segundos. 
Terminado o ataque, lava- se imediatamente a superfície com álcool. Em 
seguida, procede-se a secagem, como descrito anteriormente, isto é, passando-se 
primeiramente um pequeno chumaço de algodão umedecido com álcool e 
submetendo-se depois o corpo-de-prova a um jato de ar quente. 
Em caso de dúvida, ataca-se por tempo curto, lava-se, enxuga-se a amostra e 
observa-se ao microscópio; se o ataque não foi suficiente, ataca-se novamente. Por 
vezes, algumas características da microestrutura são mais bem reveladas com 
ataque mais leves enquanto outras podem requerer maiores tempos de ataque. 
Como regra geral, ataques mais leves são preferidos para observação com aumento 
elevado. (COLPAERT, 2008, p. 77) 
 
 
 
 
 
 
 
39 
 
 
 
8 RESULTADOS 
8.1 Metalografia 
Depois de ter realizado todos os processos, tiraram-se fotos das 
microestruturas para serem comparadas com a de livros e classificar suas 
estruturas. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 28 – SAE 1045 original, aumento 500X. 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 28 - Amostra original atacada com nital 2% , aumento de 500x, 
microestrutura de ferrita em rede, perlita fina, (perlita regiões escuras e ferrita 
regiões claras). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
40 
 
 
 
 
Figura 29 – SAE 1045 Recozido, aumento 500X. 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 29 - Amostra recozida a 870°C, atacada com nital 2%, aumento de 
500x, microestrutura ferrítica e perlítica sendo perlita regiões escuras e ferrita 
regiões claras. 
 
 
 
Figura 30 – SAE 1045 Normalizado, aumento 1000X. 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
 Figura 30 - Amostra normalizada a 870°C, atacada com nital 2%, analisada 
com 1000x de aumento. Microestrutura pró-eutetoide ferrítica (regiões claras) e 
(regiões escuras) perlita. 
41 
 
 
 
Figura 31 – SAE 1045 Temperado em água original. 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015. 
 
Figura 31 - Amostra temperada em água. Analisada a 100x de aumento e 
atacada com nital 2%. Microestrutura martensíticas. 
 
 
 
Figura 32 – SAE 1045 temperado em água e revenido a 100°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 32 - Amostra temperada em água, e revenida a 100°C analisada com 
100x de aumento e atacada com nital 2%. Microestrutura de martensita revenida. 
 
42 
 
 
 
Figura 33 – SAE 1045 Temperado em água e revenido a 200°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 33 - Amostra temperada a água e revenida a 200°C, analisada com 
500X de aumento e atacada com nital 2%. Microestrutura de martensita revenida. 
 
 
 
 
Figura 34 - SAE 1045 Temperado em água e revenido a 300°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 34 - Amostra temperada em água e revenida a 300°C aumento de 100x 
e atacada com 2% de nital. Microestrutura de martensita revenida. 
 
43 
 
 
 
Figura 35 - SAE 1045 Temperado em água e revenido a 400°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
 Figura 35 - Amostra temperada em água, e revenida a 400°C, analisada 
100x de aumento, e atacada com nital 2%. Microestrutura de martensita revenida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 36 - SAE 1045 Temperado em água e revenido a 500°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
 Figura 36 - Amostra temperada em água e revenida a 500°C analisada a 
100x de aumento ataque nital 2%. Microestrutura de martensita revenida. 
44 
 
 
 
Figura 37 - SAE 1045 Temperado em água e revenido a 600°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 37 - Amostra temperada em água e revenida a 600°C, analisada em 
500x de aumento e atacada com nital 2%. Microestrutura de martensita revenida. 
 
 
 
 
Figura 38 - SAE 1045 Temperado em água e revenido a 700°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 38 - SAE 1045 amostra temperada em água e revenida a 700°C, 
analisada em 500x de aumento ataque nital 2%. Microestrutura de martensita 
revenida. 
45 
 
 
 
Figura 39 - SAE 1045 temperado em óleo original 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 39 - Amostra temperada em óleo original aumento de 500x e atacada 
com nital %, microestrutura de martensita e troostita, sendo regiões claras de 
martensita e regiões escuras de troostita. 
 
 
Figura 40 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 100°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 40 - Amostra temperada em óleo e revenida a 100°C, analisada em 
1000x de aumento ataque nital 2%. Microestrutura predominante de troostita com 
pequenas regiões de martensita, sendo troostita regiões escuras e martensita 
regiões claras. 
46 
 
 
 
Figura 41 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 200°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 41 - Amostra temperada em óleo e revenida a 200°C, analisada com 
500x de aumento e atacada com nital 2%. Microestrutura de troostita e grãos de 
martensita. 
 
 
 
Figura 42 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 300°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015Figura 42 - Amostra temperada em óleo e revenida a 300°C, analisada com 
100x de aumento e atacado com nital 2% microestrutura de troostita e grãos de 
martensita sendo (regiões escuras de troostita, com uma matriz clara de martensita). 
47 
 
 
 
Figura 43 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 400°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 43 - Amostra temperada em óleo e revenida a 400°C, analisada com 
aumento de 100x, e atacado com nital 2%. Microestrutura de martensita revenida. 
 
 
 
 
 
Figura 44 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 500°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 44 - Amostra temperada em óleo e revenida a 500°C, analisada em 
500x de aumento e atacada com nital 2%, microestrutura martensíticas. 
48 
 
 
 
Figura 45 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 600°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 45 - SAE 1045 amostra temperada a óleo e revenida a 600°C, analisada 
em 500x de aumento ataque nital 2%. Microestrutura de martensita revenida. 
 
 
 
 
 
Figura 46 - SAE 1045 Temperado em óleo revenido a 700°C 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
Figura 46 - Amostra temperada em óleo e revenida a 700°C, analisada com 
100x de aumento, e ataque nital 2%, microestrutura de martensita revenida. 
49 
 
 
 
8.2 Durezas 
Gráfico das amostras temperadas em água e a óleo escala de dureza Rockwell 
A. 
 
 
Figura 47 - Dureza das amostras HRA 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
63.3 63.2 62.3 61.6 61.4
58.3
54.9
52.6
77.1 77
73.9 73.8
67.3
65
60.3
56.8
Temperada Revenida
100°C
Revenida
200°C
Revenida
300°C
Revenida
400°C
Revenida
500°C
Revenida
600°C
Revenida
700°C
Dureza HRA x Temperatura de Revenimento
 HRA temperadas a Óleo HRA temperadas a Agua
50 
 
 
 
Figura 48 - Dureza HRA das amostras O, R e N 
 
 
 
Fonte – Próprio Autor, 2015 
 
 
Figura 48 - De acordo com esses tratamentos térmicos realizados nota-se que 
a dureza do material original foi de 56 HRA e ao realizar o recozimento a dureza 
reduziu para 55 HRA, já na normalização foi ao contrário a dureza aumentou para 59 
HRA. 
 
56.1
54.54
59.31
Original Recozida Normalizada
51 
 
 
 
9 DISCUSSÃO 
As durezas obtidas na têmpera em óleo e seus respectivos revenimentos 
mostraram-se inferiores àquelas das amostras processadas em água. A menor taxa 
de resfriamento em óleo produz uma microestrutura mista de martensita e troostita, 
sendo esta última, um tipo de martensita revenida, mais dúctil e menos frágil. A 
figura abaixo, extraída de literatura evidencia essa microestrutura. 
 
 
Figura 49 - Constituintes dos aços temperados 
 
 
 
Fonte: COLPAERT, 1983, p. 257 
 
Figura 49 - Troostita disposta em rede em torno de grãos de martensita. Aço 
com 0,5% de carbono, temperado. Ataque: nítrico. 400X. 
 
As amostras temperadas em água produziram microestrutura martensítica, 
caracterizada pelos cristais aciculares supersaturados em carbono e de estrutura 
cristalina tetragonal de corpo centrado. Esta microestrutura produziu durezas mais 
elevadas. Um resumo das propriedades pode ser observado na figura abaixo: 
52 
 
 
 
Figura 50 - Revenido 
 
Fonte: COLPAERT, 1983, p.279 
 
Figura 50 - Influência da temperatura de revenido sobre as propriedades 
mecânicas de um aço, com 0,5% de carbono, temperado em água. 
O recozimento produz uma elevação do tamanho de grão devido ao 
favorecimento da difusão atômica com o resfriamento lento. A redução da 
quantidade de contornos de grão e, portanto, de barreiras a movimentação de 
discordâncias conduziu à queda da dureza. A normalização produz microestruturas 
53 
 
 
 
refinadas devido ao resfriamento realizado ao ar; é aplicada, em especial, quando se 
deseja elevar a tenacidade do aço. 
A figura a seguir, também da literatura, indica a resistência mecânica dos 
materiais em função do tratamento térmico. 
As propriedades do material normalizado, não citados nesta ilustração situam-
se entre aquelas dos materiais recozidos e temperados e revenidos. 
 
 
 
Figura 51 - Diagrama Tensão-Deformação 
 
 
 
Fonte: COLPAERT, 1983, p.278 
 
54 
 
 
 
CONCLUSÃO 
Conclui-se que, como o esperado, a dureza da amostra recozida foi à menor 
avaliada, seguida da amostra original e depois normalizada. A têmpera mostrou 
elevar ao máximo a dureza do aço devido a sua microestrutura. 
Com os ensaios foi possível analisar a influência da velocidade de resfriamento 
no tratamento térmico de têmpera, onde em água foi mais rápido, formando apenas 
martensita, enquanto que em óleo, por ter sido um pouco mais lento, formou troostita 
junto à martensita. 
O processo de revenimento mostrou-se útil para regular a dureza desejável do 
metal, melhorando as propriedades do aço como a ductilidade, pois um aço 
temperado, possui dureza máxima, porém sua resistência ao impacto é diminuída, 
tornando-se um aço frágil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
55 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
CHIAVERINI, V.; Tratamentos Térmicos das Ligas Metálicas, SP, Associação 
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http://www.dalmolim.com.br/EDUCACAO/MATERIAIS/Biblimat/siderurgia3.pdf. 
 
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