RESUMO DO ARTIGO

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA REGIÃO TOCANTINA DO MARANHÃO 
 
 
DEBORA FERREIRA MATOS 
MARIA EDUARDA RIBEIRO DA SILVA 
MILENA MOURA REINALDO 
WALEFF ALVES DE SOUSA 
 
 
 
 
 
RESUMO DO ARTIGO: “ENSAIO DE TRAÇÃO MECÂNICA E ANÁLISE 
METALOGRÁFICA DO AÇO SAE 1045 – MECHANICAL TRACTION TEST AND 
METALLOGRAPHIC ANALYSIS OF STEEL SAE 1045” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AÇAILÂNDIA 
2021 
DEBORA FERREIRA MATOS 
MARIA EDUARDA RIBEIRO DA SILVA 
MILENA MOURA REINALDO 
WALEFF ALVES DE SOUSA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO DO ARTIGO: “ENSAIO DE TRAÇÃO MECÂNICA E ANÁLISE 
METALOGRÁFICA DO AÇO SAE 1045 – MECHANICAL TRACTION TEST AND 
METALLOGRAPHIC ANALYSIS OF STEEL SAE 1045” 
 
 
Trabalho apresentado à disciplina: Resistência 
dos materiais e estática das construções I, do 
curso de Engenharia Civil, da Universidade 
Estadual da Região Tocantina do Maranhão. 
 
Prof.: Ludimilla da Silveira Ferreira 
 
 
 
 
 
 
 
 
AÇAILÂNDIA 
2021 
1 INTRODUÇÃO 
 
O aço SAE 1045 é classificado como um aço para construção mecânica, 
sendo ele um importante material utilizado no setor de civil, a matéria-prima 
responsável pela fabricação de eixos, cilindros e diversos equipamentos, como, de 
ferrovias, engrenagens, virabrequins, além de ser usado para a fabricação de 
produtos da indústria do petróleo e de máquinas que necessitam de peças com 
elevada resistência mecânica. 
No entanto, para lidar corretamente com este metal é de extrema importância 
que possamos entender as suas característica e o seu comportamento, para que 
consigamos prever seu desempenho mediante a circunstâncias. Pra que tais ações 
sejam premeditadas é necessário expor o metal a uma serie de ensaios, os mesmo 
analisaram os componentes estruturais e mecânicos, de modo a evitar falha. 
O ensaio de tração é um dos mais importantes ensaios, pois os produtos são 
formados por deformação plástica, que ocorre devido a imperfeições existentes na 
estrutura cristalina dos materiais, são essas imperfeições que possibilitam o 
deslizamento do plano atômico, de modo que metais e ligas se formem. Através desse 
ensaio revela-se o comportamento do material em relação à aplicação de carga 
através do diagrama tensão versus deformação. Ao obtemos uma amostra com forma 
e tamanho estipulados pela norma da NBR 6152, podemos fazer um experimento e 
analisar as propriedades de materiais, como a resistência mecânica, elasticidade, 
ductilidade, dureza, fragilidade, limite elástico e resiliência, essa amostra é 
gradativamente puxado pela carga axial até quebrar. No entanto, a fluidez da 
diferença do plano do cristal podem ser afetados por fatores como composição e 
processamento do aço. 
Existe uma relação direta entre as características microestruturais do material 
e suas propriedades mecânicas, isso pode ser visto na Figura 1, onde cada tipo de 
aço tem um comportamento de padrão de tensão de deformação diferente, de acordo 
com a sua porcentagem de carbono. Após o ensaio metalográfico podemos 
determinar e analisar a microestrutura do aço, esse ensaio consiste no estudo de 
produtos metalúrgicos, com o auxílio de um microscópio, para determinar sua 
composição e textura, acentuando assim suas diferentes partículas. 
 
 
Figura1 – Gráfico tensão x deformação para diferentes tipos de aço 
 
Fonte: Leite et al.,2017. 
 
2 OBJETIVO 
 
O objetivo do trabalho é a realizar do ensaio de tração de aço SAE 1045; 
estabelecer um diagrama de tensão-deformação por meio da matriz de dados de teste 
no Excel; interpretar diagramas e realizar cálculos para analisar o desempenho 
mecânico e; realizar análise metalográfica no material testado e compará-lo com o seu 
comportamento mecânico. 
 
3 METODOLOGIA 
 
3.1 ENSAIO DE TRAÇÃO 
 
Inicialmente, realizou-se a aferição das medidas do corpo de prova por meio de 
um paquímetro para obter as dimensões iniciais e a área, para que assim fosse 
possível posteriormente realizar os cálculos das propriedades mecânicas. Logo após, 
acoplou-se as amostras na maquina de testes EMIC, adicionando-se o extensômetro, 
sendo este responsável pela captação da deformação da amostra (FIGURA 2). Após 
o rompimento do material, foi dimensionado o comprimento final e a área.. 
 
 
 
Figura 2 – Máquina de tração e o corpo de prova 
 
Fonte: Leite et al.,2017. 
 
 Conectou-se a maquina a um microcomputador por meio de sensores 
responsáveis por computadorizar o ensaio. Através dos dados obtidos, foi possível 
determinar a tensão nominal e o módulo de elasticidade, além da ductilidade, como 
mostra as equações de tensão (1), módulo de elasticidade (2) e ductilidade (3). 
𝜎 = 𝑃/𝐴𝑜 (1) 
𝜎 = 𝐸. 𝜀 (2) 
𝐴𝐿% = (
𝐿𝑓−𝐿𝑜
𝐿𝑜
) 𝑥 100 (3) 
 
3.2 METALOGRAFIA 
 
Para a realização da metalografia, inicialmente cortou-se a amostra do aço que 
foi utilizada no teste de tração, com a cortadora AROCOR 40, da marca AROTEC [1]. 
Logo após, prensou-se a amostra com a pressão de 150 kgf/cm2, na maquina 
ARATEC PRE 40MI [2], por um período de 15 minutos. Em seguida, realizou-se o 
lixamento da peça com o auxílio da lixadeira (AROTEC) ALM-04 [3], utilizando as lixas 
com as respectivas granulometrias: 600, 800, 1000 e 1200 mesh. O polimento da 
amostra foi feito na maquina Politriz da marca AROTEC [4]. Posteriormente, efetuou-
se o ataque químico com a solução de Nital 2% Álcool etílico 95% + ácido nítrico [5]. 
Após isso, a amostra foi lavada e secada com um secador, e a caracterização 
microestrutural foi feita através de um microscópio BX41M-LED da marca OLYMPUS 
[6] com a lente de 100x. As maquinas utilizadas são representadas na Figura 3. 
 
Figura 3 – Máquinas utilizadas no ensaio de metalografia 
 
. Fonte: Leite et al.,2017. 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
De acordo com a tabela 1, tem-se as dimensões da amostra, antes e depois do 
ensaio. 
 
Tabela 1 – Dimensões do corpo de prova do aço 1045, antes e depois do ensaio de tração. 
Condições Comprimento Diâmetro 
Inicial 121,10mm 9,99mm 
Final 124,30mm 8,62mm 
. Fonte: Leite et al.,2017. 
 
Foi observado, que o comprimento e diâmetro inicial ficaram aproximados dos 
estipulados de acordo com a NBR 6152, ocasionando numa discrepância mínima de 
valores, que ocorreram por causa de possíveis erros de leitura com o parquímetro. 
Além disso, após a tração sofrida pela amostra, ocorreu um alongamento e diminuição 
do diâmetro da peça, conhecido como estricção. 
Na figura 4, tem-se o gráfico tensão × deformação, feito no Excel a partir da 
matriz de dados, contendo a força e o alongamento do ensaio, no qual foram 
manipulados através dos cálculos apresentados nas equações 1 e 2, para a obtenção 
de valores da tensão e deformação no decorrer do ensaio. Além disso, a figura 5 
também apresenta o gráfico tensão × deformação, no qual foram fornecidos pela 
máquina, após o experimento. 
 
Figura 4 – Gráfico tensão x deformação construído no Excel 
 
. Fonte: Leite et al.,2017. 
 
Com a comparação dos gráficos é possível identificar a semelhança entre 
ambos, havendo mínima discrepância entre os valores, no qual foram obtidos através 
do dimensionamento da amostra e dos desvio padrão dos cálculos. A tabela 2 
evidencia a comparação dos valores das propriedades mecânicas, entre os cálculos 
realizados através da matriz de dados e os fornecidos pelo maquinário. 
 
Tabela 2 – comparação dos valores de resistência mecânica obtidos entre a EMIC e no Excel. 
 Dados Ductilidade 
(%) 
Tensão de 
resistência 
(Mpa) 
Módulo de 
elasticidade 
(GPa) 
Limite de 
escoamento 
(MPa) 
EMIC 22,5 823 27 218,43 778,71 
Excel22,74 823,27 222,30 774,89 
. Fonte: Leite et al.,2017. 
Realizando a comparação entre os dados da tabela 2, observa-se que os 
valores de tensão de resistência são iguais em ambos testes, e o restante obtiveram 
valores aproximados. Isto ocorreu devido aos desvios surgidos e as dimensões 
capturadas pelo paquímetro na realização dos cálculos. Com a análise metalográfica 
tornou-se possível observar a microestrutura do aço 1045, como é mostrado na figura 
6, no qual as partes claras representam a estrutura ferritica F, e a parte escura refere-
se a perlitica P. 
 
Figura 5 - Imagem metalográfica do aço SAE 1045. 
 
Fonte: Leite et al.,2017. 
 
Através da figura 7, nota-se a presença significativa de perlita no aço, mistura 
eutetoide, no qual é constituída por lâminas alternadas de ferrita e cementita, sendo a 
espessura das lâminas de ferrita (α-Fe) superior aos da cementita (Fe3C). A perlita 
tem como característica maior dureza e resistência, já a ferrita mais dúctil que a 
cementita, ocasionado na elevada resistência do aço 1045, sem a perda da 
ductilidade. Por obter tais características macroestruturais, o aço possui elevada 
resistência mecânica em relação aos aços de baixo carbono convencionais, sem 
perder também a ductilidade. 
A quantidade de ferrita, cementita e perlita no material, será influenciada 
diretamente em relação ao percentual de carbono presente no aço, contudo, quanto 
maior for a quantidade de carbono, maior será a sua resistência mecânica. Pode-se 
observar isto na tabela 3, no qual compara os valores das propriedades mecânicas 
obtidos pela matriz de dados, em relação ao aço 1020, que também foi ensaiado nas 
mesmas condições do aço 1045. 
Tabela 3 – comparação dos valores da resistência mecânica dos aços 1020 e 1045 
Aços Ductilidade 
(%) 
Tensão de 
resistência 
(MPa) 
Módulo de 
elasticidade 
(GPa) 
Limite de 
escoamento 
(MPa) 
1020 10,91 512,85 192,33 470,55 
1045 22,74 823,27 222,30 774,89 
Fonte: Leite et al.,2017. 
 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
 Em virtude do tema abordado, percebe-se que o carbono existente no ação, 
influencia nas suas propriedades mecânicas, por exemplo, a resistência a tração e 
ductilidade. Diante disso, o aço 1045 pode abosorver maior quantidade de energia 
antes da ruptura, isso quando nivelado com aços que apresentem menor porcentagem 
de carbono em sua composição. 
 
REFERÊNCIA 
 
LEITE, Sueli Souza et al. Ensaio de tração mecânica e análise metalográfica do aço 
SAE 1045. Revista Engenharia em Ação UniToledo, v. 2, n. 1, 2017.