Influência do diâmetro na distorção geométrica do aço SAE 1045 após tratamento térmico de têmpera

Abstract

Componentes mecânicos como eixos e pinos muitas vezes requerem uma dureza superior à garantida pelo aço utilizado para resistir a esforços e elevadas cargas de trabalho. Uma maneira de garantir essa condição é o emprego de tratamentos térmicos como o de têmpera, sendo a principal opção por garantir ao componente fabricado um significativo aumento em sua dureza, resistência ao desgaste e outras propriedades mecânicas. Porém, quando não bem calculadas, as diversas variáveis presentes no decorrer do tratamento térmico podem ocasionar situações indesejadas para o fabricante, como distorções geométricas ao longo da peça, muitas vezes inviabilizando a sua utilização no projeto ou máquina para o qual foi projetado. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo analisar o efeito da variação do diâmetro de uma barra cilíndrica de aço SAE 1045 sobre possíveis distorções decorrentes do processo de têmpera. Este aço foi escolhido devido às suas propriedades mecânicas equilibradas, como boa resistência mecânica, soldabilidade, usinabilidade, se mostrando versátil e amplamente utilizado para construção mecânica. Para esta análise foram selecionados dois diâmetros, a saber 9,53 mm e 12,7 mm, ambos submetidos à têmpera em água. As distorções foram medidas com auxílio de equipamentos como relógio comparador e paquímetro. As amostras também passaram por análise metalográfica para avaliação microestrutural e por ensaios de dureza. Todas essas verificações foram realizadas antes e depois do tratamento térmico, para efeito de comparação. Os resultados mostraram que os corpos de prova apresentaram distorções, sendo mais significativas no meio da barra. Além disso, o grau de distorção foi maior para a barra de menor diâmetro. As análises de microestrutura e dureza se mostraram similares entre os dois diâmetros. Supõe-se que essa variação de distorção se deve à presença de maior quantidade de martensita na microestrutura das amostras com menor diâmetro, uma vez que o resfriamento nessas amostras aconteceria de forma mais rápida e homogênea.