TTSM - PEÇA K

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FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO
FATEC – SP
LABORATÓRIO DE TRATAMENTO TÉRMICO E SELEÇÃO DE MATERIAIS
GRUPO K
Hudson Guimarães Reis		992445-0
Mário Sergio Fernandes		002397-3
Vinicius Martinelli		012822-8
Wellington Nascimento Ribeiro		001414-1
RESUMO:
Para o presente trabalho foi utilizado um aço ABNT 4140 designação da peça “K” e a devida barra foi serrada em cinco partes e para cada parte da barra serrada, foi feito um determinado tipo de tratamento térmico, e os principais objetivos dos tratamentos térmicos são aumento ou diminuição da dureza; aumento da resistência mecânica; melhora da ductilidade, melhora da usinabilidade, resistência ao desgaste; resistência ao calor entre outras. 
Uma das peça foi Recozida, o Recozimento e o tratamento térmico com o fim de se alcançar determinadas características, como remoção de tensões, diminuição da dureza para melhora da usinabilidade e alterando propriedades mecânicas.
Foi feito um Recozimento a uma temperatura do forno em 5800 C, e um resfriamento muito lento realizado ou mediante controle da velocidade de resfriamento do forno, ou se desliga-se para um completo resfriamento juntamente com a peça. Sendo que nessas condições se obtém perlita grosseira, estrutura perfeita para usinabilidade dos aços. 
A outra peça foi Normalizada. Sendo que a Normalização consiste no aquecimento da peça a uma temperatura acima da zona crítica , seguido de um resfriamento ao ar. Esse tratamento pode-se considerar que no aquecimento de aço hipoeutetoide ela ultrapassa a linha A3 e para os aços hipereutetoides linha Acm ; sem a formação dos invólucro frágil de carbonetos.
A principal característica da normalização e a refinação dos grãos de granulação grosseira de aços fundidos, sendo também um tratamento preliminar a têmpera.
A terceira peça foi Têmperada, que consiste no resfriamento rápido do aço de uma temperatura superior `a sua temperatura crítica, mais ou menos 500 C acima da linha A1 pra aços hipereutetoides, em um meio de água ; óleo e salmoura, não utilizado no nosso ensaio no laboratório de TTSM.
O objetivo da Têmpera é a obtenção da estrutura martensítica, fazendo a curva em c passar seu cotovelo esquerda, não possibilitando a formação da austenita.
Sendo que a velocidade do resfriamento dependeu nessas condições do tipo de aço e da forma da peça.
A outra peça foi feito um tratamento de Revenimento. O Revenido acompanha a Têmpera, eliminando determinados inconvenientes, como corrigir excessiva dureza e a fragilidade do material e aumentar a sua ductilidade. O aquecimento da martensíta permite reversão do reticulado instável pelo estável cubico centrado.
Pelo exposto se percebe , que a temperatura de Revenimento, pode ser escolhida de acordo com a combinação de propriedades mecânicas que se deseja no aço temperado. 
TEXTO :
Para elaboração do relatório as peças, previamente tratadas, foram lixadas em uma lixadeira manual , contendo lixas de diversas granulações, 220, 320, 400, 600 lixas d’água, e após esse procedimento das quatros peças recozida, normalizada, revenida e temperada, adquirindo na sua superfície um acabamento espelhado, sem conter nenhum risco que prejudique sua observação ao microscópio.
Em seguida, as peças foram para um polidor de metais, que operava com uma rotação de 300 ou 600 RPM ; e um disco de feltro verde, acompanhado do polimento das peças um liquido composto de alumina (oxido de alumina) e água.
Depois de totalmente eliminadas seus risco e imperfeições da peça em questão a peça ira para um secador.
O secador utilizado é um secador Metaserv de 850W de potência, utilizado para secagem da peça, antes a peça é passada no álcool para remoção de impurezas e colocadas no secador; posteriormente guardadas e embrulhadas em algodão para posterior analise.
Medida da Dureza :
A dureza foi medida num durômetro Vicker ; para o presente experimento foram tomadas as medidas de dureza , de meio raio e no centro da peça.
Para a medida HRC foi estabelecida pré carga = 10 Kgf ; uma carga aplicada em 10 segundos de 140 kgf, estabelecendo no total uma carga de 150 Kgf. Com ponta de diamante, encontradas dureza de 52 HRC, tanto no núcleo, como na extremidade. 
A dureza HRB foi foi estabelecida pré carga = 10 Kgf ; uma carga aplicada em 10 segundos de 90 kgf, estabelecendo no total uma carga de 100 Kgf. Com ponta de ( (esfera ( 1/16”) , material ABNT 52100 (Aço para rolamento).
A peça normalizada apresentou uma dureza de meio raio igual a 97,5 HRB e para o centro da peça apresentou uma dureza de 96 HRB; aplicada nos 10 segundos e retirada do aparelho.
A peça revenida apresentou uma dureza de meio raio igual a 25 HRC e para o centro da peça apresentou uma dureza de 24 HRC; aplicada nos 10 segundos e retirada do aparelho.
A peça recozida apresentou uma dureza de meio raio igual a 94,5 HRB , com esfera de aço na ponta aonde se mediu a dureza, com pré carga 10Kg e carga de 100 Kg o centro da peça apresentou uma dureza de 95 HRB; aplicada nos 10 segundos e retirada do aparelho.
ANÁLISE MICROSCÓPICA :
As verificações vistas ao microscópio, determinam na seguinte ordem:
Porcentagem de carbono 0,6 %C; (O aço em questão não é SAE 4140)
Inclusões;
Tamanho de grão ( ASTM n0 6 a 7 );
Microestrutura.
Inclusões são sulfetos , óxido, alumina e silicatos aonde a visualização é feita através de um ataque na superfície da peça.
Este ataque químico é feito através de ataque de NITAL , na peça recozida é feita a imersão; retirada o excesso com álcool ( sendo o correto a limpeza com acetona ).
Nital álcool etílico + acido nítrico a 2% de solução. A Peça normalizada foi executada o mesmo procedimento e as demais seguiram o mesmo procedimento padrão para as peças temperada revenida.
A visualização das inclusões é feita no sentido da laminação.
Normalizada : sentido de corte longitudinal
Quantidade de inclusão aumento de 100X ( aumento ); 1ª região
Sulfeto série grossa n0 3
Óxido globular série grossa n0 3
Quantidade de inclusão aumento de 100X ( aumento ); 2ª região
Sulfeto série fina n0 2
Alumina série fina n0 2
Quantidade de inclusão aumento de 100X ( aumento ); 3ª região
Alumina série grossa n0 2
Normalizada :
Aumento de 200 X ( aumento )
0,6% de carbono esfriado lentamente com grãos de perlita e grãos de ferrita em contorno T.G. de 6 a 7;
Têmperada :
Estrutura - martensíta, bainita e pontos de perlita fina.
Martensita e bainita ( superfície
Perlita fina ( núcleo
Aumento de 500 X ;
Revenida :
Estrutura - martensíta revenida em alta temperatura (pontos brancos = pobre em carbono );
Recozida :
Estrutura - grãos de ferrita e perlita.
A partir das analises microscópicas foi possível observar os tipos de estruturas presente nas inclusões as quantidades de ferrita; perlita e bainita presentes nas peças em análise.
E poder diferenciar as determinadas estruturas nos respectivos tratamentos térmicos. 
ANEXOS :
Fig. 1 – Aspecto micrográfico da Perlita. Ataque com reativo de nital em aço;
Fig. 2 - Aspecto micrográfico da Perlita + Cementita. Ataque com reativo de nital;
ANEXO :
Fig. 3 - Aspecto micrográfico de um aço temperado: martensíta; Ataque com reativo de nital; 500X 
Fig. 4 - Aspecto micrográfico de um aço normalizado ; mostrando a estrutura de perlita grosseira. Ataque com reativo de nital; 500 x
ANEXO :
Fig. 5 - Aspecto micrográfico de um aço normalizado ; mostrando a estrutura de perlita fina. Ataque com reativo de nital; 500 x
Fig. 6 - Aspecto micrográfico de um aço ; mostrando a estrutura de bainita superior. Ataque com reativo de nital; 500 x
ANEXO :
Fig.7 - Aspecto micrográfico de um aço ; mostrando a estrutura de bainita inferior. Ataque com reativo de nital; 500 x
Fig. 8 - Aspecto micrográfico de um aço ; mostrando a estrutura de perlita + ferrita. Ataque com reativo de nital; 500 x
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS :
AÇOS E FERROS FUNDIDOS – VICENTE CHIAVERI
EDITORA ABM - ASSOCIÇÃO BRASILEIRA DE METAIS - 1990
METALOGRAFIA dos produtos siderúrgicos comuns – HUBERT COLPAERT - EDITORA EDGARD BLÜCHER – 1974
APRESENTAÇÃO GRÁFICA :
FIG. A – EFEITO DA TEMPERATURA DE RECOZIMENTO NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE UM AÇO COM 0,40% CARBONO
FIG. B. – EFEITO DO TEOR DE CARBONO SOBRE A DUREZA DA MARTENSÍTA; 
CONCLUSÕES
Pelo presente podemos, através de analises quanto a estrutura das diversas estruturas das peças tratadas termicamente, cada peça e seu devido apresentou uma característica e um tipo de propriedade mecânica resultante do tratamento dado e sua respectiva estrutura microscópica, sendo a mais importante forma de realmente diferenciar o tipo de estrutura, pra cada peça tratada termicamente, ou seja dando um tratamento diferente as condições e propriedades características mecânicas são influências por diversos fatores externos e do respectivo tratamento.
Sendo capaz ao aluno poder diferenciar uma dada estrutura e seu comportamento bem como o tipo de tratamento térmico para uma dada temperatura e a sua severidade do tratamento térmico tão importante para uma determinada característica mecânica.
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