RELATÓRIO AÇO 1045

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UNIVERSIDADE FEEVALE 
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
DISCIPLINA DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE ATIVIDADE PRÁTICA 
AÇO 1045 
 
 
 
 
CRISTIANO BECK, DOUGLAS ENGLER, GABRIEL DAROS, GUILHERME PEIXE, 
LUCAS ALIPRANDINI 
 
 
 
 
 
 
 
NOVO HAMBURGO, OUTUBRO 2015 
1. INTRODUÇÃO 
Neste trabalho iremos descrever e analisar a metalográfia, assim como os ensaios 
mecânicos de tração, compressão e dureza do material recebido, recozido, temperado e revenido. 
Algumas analises a serem feitas são: 
- Identificar o material recebido; 
- Determinar a estrutura do material; 
-Identificar os constituintes do material; 
-Comparar os resultados obtidos através dos ensaios mecânicos com as informações tabeladas e 
normatizadas do material. 
 
 
2. DESENVOLVIMENTO 
a. Metodologia 
i. Preparação de amostras 
● CORPOS DE PROVA 
O corpo de prova vem no diametro de material como recebido em barra redonda 
de seção ½”, com comprimento de 10mm. Foram preparadas 3 amostras de material para 
metalografia juntamente com 3 amostras semelhantes para o ensaio de dureza: 
1. Como recebido​: Da mesma maneira que vem do fornecedor, 
portanto basta que seja cortado no comprimento do corpo de prova. 
2. Recozido: ​O material é aquecido em forno até 730 à 750°C e fica 
durante tantos minutos quanto for a sua espessura e resfriado à 
temperatura ambiente para que sejam removidos quaisquer 
tratamentos térmicos ou mecânicos anteriores. 
3. Temperado: ​O material passa por um processo de têmpera. É 
aquecido em forno à 850°C por tantos minutos quanto for a sua 
espessura, posteriormente é resfriado rapidamente em uma bacia 
com água e por fim é revenido em forno à 250°C por tantos 
minutos quanto for a sua espessura e resfriado à temperatura 
ambiente. 
 
Para os ensaios de tração e compressão foram preparadas dois corpos de prova: 
1. Compressão: ​Corpo como recebido em barra redonda de Ø12,8 x 
25mm 
2. Tração: ​O corpo de prova de tração deve atender a uma 
especificação da ASTM para que haja interface entre ele e a 
máquina, conforme o desenho. 
 
figura: desenho do corpo de prova 
 
● EMBUTIMENTO 
Este processo não tem uma influencia tecnica nos testes que serão realizados na 
amostra posteriormente, porém tem grande utilidade para melhor manusear a amostra 
durante o processo de lixamento, polimento e teste metalografico. 
O embutimento na pratica é circundar a amostra de aço que temos com um 
material chamado de resina termofixa (baquelite) com o auxilio de uma prensa que faz o 
processo de união entre a amostra e a resina, formando assim uma amostra com formato 
uniforme. 
 
 
figura: prensa de embutimento 
 
● LIXAMENTO 
Após realizar o embutimento da amostra (quando tiver necessidade) devemos 
separar as lixas para realizar o lixamento. As lixas são classificadas de acordo com o 
tamanho do grão abrasivo, quanto menor o numero que denomina a lixa, mais áspera é e 
mais material retira da peça lixada. Uma lixa grão 80 é grossa, com grãos grandes, o que a 
torna áspera e própria para retirada de mais material. Uma lixa grão 1200 é uma lixa fina, 
grãos pequenos, é pouco áspera e própria para retirada de pouco material. 
Este procedimento é realizado de forma manual, em uma bancada, com o auxilio 
de lixas especiais sempre com a amostra e lixa sob água corrente. Para melhor 
acabamento da amostra é necessário lixar a amostra em movimentos alternados para cada 
lixa, incrementando o seu tamanho de grão, alternando 90° da posição inicial. 
É marcado um ponto na amostra para orientar a sua posição inicial, então se lixa 
em um sentido, até que se obtenha um bom acabamento em um sentido, e, em seguida, a 
amostra deve ser rotacionada 90°, o processo deve ser repetido até que se obtenha a 
menor rugosidade possivel na face do metal. 
 
 
figura: marcação de corpo de prova 
 
figura: lixamento de amostra 
 
● POLIMENTO 
O processo se aplica logo após o lixamento para dar um acabamento polido e 
praticamente espelhado, são utilizados abrasivos menos agressivos, como pasta de 
diamante ou alumina. O polimento da amostra pode ser realizado manualmente (muito 
devagar, delicado e trabalhoso) ou com auxilio de um equipamento chamado de politriz 
que auxilia na velocidade e no acabamento mais uniforme da amostra. 
 
figura: máquina politriz 
 
figura: operação de polimento 
 
ii. Ensaios metalográficos 
É realizado após o embutimento, lixamento e polimento para que se obtenha o 
melhor resultado. A face da amostra deve estar livre de riscos, com uma aparência 
espelhada. Para que os grãos sejam visiveis através do microscópio, se faz um ataque 
quimico nital, que utiliza ácido nítrico, que é despejado em um recipiente como uma fina 
lâmina. O corpo fica em contato com o ácido durante 3 segundos e logo deve ser lavado 
com alcool e seco com ar quente. 
 
figura: ataque quimico 
 
 
figura: lavagem com alcool 
 
 
figura: secagem com ar quente 
 
A amostra é levada ao microscópio e analisada pelo técnico em relação à um atlas 
visual que determina como deve ser a aparência da face em foco para cada tipo de 
material. 
 
figura: amostra no microscópio 
 
 
figura: vizualização da superfície 
 
iii. Ensaio de dureza 
É realizado utilizando um durômetro, o equipamento tem uma mesa movel e uma 
ponta que penetra no corpo de prova, dando um resultado dentro da escala rockwell. A 
amostra é colocada na mesa e aproximada ao máximo da ponta, foi ajustada a pré carga 
para 98N(10kgf) e tendo o cuidado para dar um espaço mínimo entre os pontos de 
penetração e usando uma forma simétrica para obter uma medição em todo o mesmo raio 
da amostra, iniciamos os ensaios dos materiais como recebido, recozido e compressão , 
utilizando a carga total de 981N(100kgf) e o penetrador com esfera de aço de 1/16". Já na 
amostra onde realizamos o tratamento térmico utilizamos a mesma pré carga de 
98N(10kgf) porem a carga total foi de 1471N(150kgf) e penetrador com cone de 
diamante, assim como indicara a tabela de escalas de materiais. 
 
iv. Ensaio de tração 
 O ensaio de tração é essencial para se conhecer as propriedades mecânicas de 
um material, pois é o ensaio que leva uma amostra do material em questão até o limite , 
sendo possível tirar varias conclusões do experimento. 
Do ensaio pedemos adquirir as seguintes informações: resistência do material á 
tração, ductilidade, dureza, modulo de resilencia, tenacidade, modulo de elasticidade, a 
tensão máxima suportada, a curva de deformação elástica a curva de deformação plástica, 
tensão a ruptura e tensão de escoamento. 
 
figura: corpo de prova fixado ná máquina 
 
Um computador controla a máquina utilizada no ensaio. A parte de baixo é fixa 
enquanto a parte de cima é móvel , esta maquina de Tração Universal também pode ser 
usada para realizar ensaios de Compressao, flexão, dobramento e cisalhamento. 
 
 
figura: corpos de prova e gráfico em tempo real 
 
O ensaio termina quando o corpo de prova se rompe em função da tensão exercida 
sobre ele. Quando a máquina excede a tensão de escoamento do material ocorre o 
elongamento do corpo de prova e sua posterior ruptura quando atingida a tensão de 
ruptura. 
 
 
figura: corpo elongado 
 
figura: corpo rompidov. Ensaio de compressão 
É um ensaio semelhante ao ensaio de tração, mas ao invés de tracionar, 
comprime o corpo de prova. A garra superior da máquina é substituida por um 
disco. A amostra é posicionada na máquina e se aproxima o disco até que encoste 
na peça, em seguida tendo inicio o ensaio. Assim como o ensaio de tração, o de 
compressão é controlado por um computador que gera o gráfico em tempo real e 
ao final exibe um relatório que pode ser salvo. 
 
 
3. RESULTADOS E ANÁLISE 
a. Metalografia 
i. Teoria 
1. Constituintes 
a. Austenita: Presente somente acima de 723°, é uma solução sólida de carbono no 
ferro gama e apresenta uma estrutura de grãos poligonais irregulares 
b. Ferrita: É ferro no estado alotrópico alfa, contendo em solução traços de carbono, 
apresenta também uma estrutura de grãos poligonais irregulares; possui baixa 
dureza e baixa resistencia à tração 
c. Cementita: É o carboneto de ferro Fe​3​C contendo 6,67% de carbono. Muito dura e 
quebradiça, responsável pla elevada dureza e resistência dos aços de alto carbono, 
assim como pela sua menor ductibilidade. 
d. Perlita: É a mistura mecanica de 88% de ferrita e 12% de cementita, na forma de 
lâminas finas, de espessura raramente superior a um milésimo de milimetro, 
dispostas alternadamente. Suas propriedades mecanicas são intermediárias entre a 
da ferrita e cementita, dependendo do tamanho das particulas. 
 
ii. Metalografias 
Foram obtidas imagens durante a microscopia das amostras para posterior análise, 
conforme segue, por amostra. 
1. Como recebido 
 
figura: como recebido 500x 
Concluímos que o material esta em conformidade com o Aço 1045 como recebido 
, pois ​tem a mesma condição sem tratamento térmico de uma amostra conformada. 
Podemos ver camadas de ferríta e perlita, sobressaindo a ferrita. A equiaxidade dos 
grãos mostra que não houve trabalho mecânico a frio nessa direção. ( comparação com 
as informações buscadas do livro Colpert) 
 
 
 
2. Recozido 
 
figura: recozido 400x 
 
Concluímos que o material esta em conformidade com Aço Sae 1045 recozido , 
pois ​tem-se a mesma condição sem tratamento térmico de uma amostra 
conformada. Podemos ver ferrita e perlita, sobressaindo a ferrita, mas com um leve 
aumento de perlita em comparação ao ensaio do tratamento como recebido. ( 
comparação com as informações buscadas do livro Colpert) 
3. Revenido 
 
figura: revenido 500x 
 
Concluímos que o material esta em conformidade com Aço Sae 1045 revenido , 
pois ​tem-se a mesma condição sem tratamento térmico de uma amostra 
conformada, apresentando camadas grossas de Martensita. ​ ( comparação com as 
informações buscadas do livro Colpert) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Comprimido 
 
figura: comprimido 500x 
Concluímos que o material esta em conformidade com o Aço 1045 comprimido , 
pois ​tem a mesma condição sem tratamento térmico de uma amostra 
conformada. Podemos ver camadas de ferríta e perlita, sobressaindo a ferrita, mas com 
um aumento elevado de perlita em comparação aos ensaios anteriores. ( comparação com 
as informações buscadas do livro Colpert) 
 
 
 
 
 
 
b. Ensaio de dureza 
i. Resultados: 
 1ª Medição 2ª Medição 3ª Medição 4ª Medição 5ª Medição 
Como recebido 82HRB 85HRB 95HRB 93HRB 96HRB 
Recozido 88HRB 92HRB 87HRB 92HRB 90HRB 
Tempera/revenido 59HRC 57HRC 58HRC 56HRC 57HRC 
Compressão 99HRB 103HRB 108HRB 110HRB 106HRB 
Tabela​:​​ demonstrativo de resultados 
 
Os resultados obtidos em cada série de ensaio de dureza teve sensiveis 
diferenças em função da micro-estrutura de cada material. 
● Como recebido: não apresentava uniformidade de grãos, portanto, 
em cada medição havia diferenças nos constituintes presentes nas 
áreas, o que causou as divergencias. 
● Recozido: o processo de recozimento remove todos os tratamentos 
anteriores e uniformiza os graos do material; após o recozimento o 
material teve uma distribuição menos divergente das durezas, o que 
demonstra uma uniformidade dos micro constituintes 
● Tempera/revenido: foi necessário utilizar a escala Rockwell C em 
função da elevada dureza após o processo de tempera. Houve 
uniformidade na distribuição de grãos em função do posterior 
processo de revenimento, o que garantiu uma uniformidade na 
obtenção dos valores de dureza. 
● Compressão: por ter recebido trabalho mecânico durante o ensaio 
de compressão, houve o encruamento do material, o que confere 
um incremento de dureza à amostra 
 
 
c. Ensaio de tração 
i. Resultados 
 
figura: grafico obtido no ensaio 
À partir do gráfico podemos concluir as principais propriedades do 
material, como a tensão de escoamento, tensão máxima e tensão de ruptura, assim 
como o alongamento máximo que o material pode receber. 
 
● Tensão de escoamento: 370,15 MPa 
● Tensão máxima: 502,94 MPa 
● Alongamento na ruptura: 38,73% 
 
d. Ensaio de compressão 
i. Resultados 
 
firuga: gráfico obtido no ensaio 
Novamente, podemos concluir as principais propriedades do material, 
como a tensão de escoamento, tensão máxima e módulo de elasticidade, assim 
como o delongamento máximo que o material pode receber. 
● Tensão de escoamento: 372,6 MPa 
● Tensão máxima: 149,1 kgf/mm² 
● Delongamento máximo: 41,95% 
 
4. CONCLUSÃO 
Com os ensaios realizados no laboratório colocamos em pratica os ensinamentos passados em 
aula, essa atividade pratica foi de suma importancia para o aprendizado e fortalecimento do 
conteudo aprendido em aula. Com os ensaios realisado e obtidos seus resultados, concluimos que 
os mesmos tem muita semelhança com os dados encontrados em livros e tabelas. Pode-se 
perceber que a metalografia é um ótimo procedimento, que nos proporcionou um breve 
conhecimento na área de análise das estruturas dos materiais e também suas propriedades , o que 
possibilita um vasto conhecimento sobre os materiais usados na indústria. 
Concluimos que com este trabalho tivemos uma pequena amostra sobre a área de estrutura dos 
metais, isso mostra a grande dificuldade em que os profissionais da mesma tem e que ainda há 
muito o que se estudar nessa área 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
COLPAERT, Hubertus. Metalografia dos produtos siderúgicos comuns. São 
Paulo, Sp: Edgard Blucher, 2008. 
CHIAVERINI, Vicente. Aços - Carbono e Aços Liga São Paulo, SP: Associação 
Brasileira de Metais, 1971.