Endurecibilidade

Teoria Completa

E aí, tudo bem?

Os tratamentos térmicos, por alterarem a microestrutura do material, modificam conseqüentemente a sua dureza.

Vamos compreender melhor como ocorre este fenômeno? E não estou falando do Ronaldinho, não!

Contextualização

A composição da liga influencia real na habilidade de um aço se transformst em martensita para um tratamento de tempera, e o nome que damos a isso é endurecibilidade. Para as diferentes ligas de aço existem uma relação entre as propriedades mecânicas e a taxa de resfriamento.

E afinal o que é essa tal de endurecibilidade?

Não podemos nunca, jamais, confundir endurecibilidade com dureza, pois a endurecibilidade é uma medida qualitativa da taxa a qual a dureza cai em função da distância ao se penetrar no interior da amostra devido ao menor teor de martensita, ou seja, a dureza é afetada pela endurecibilidade do material.

Exemplo: liga de aço, é muito endurecida , ou seja, forma martensita, na superfície e no seu interior.

Teste Jominy

Os diferentes tipos de aço podem ser colacionados por uma avaliação padronizado, chamada Jominy, que permite uma sistemática comparativa das propriedades de cada material, fundamentada no grau de endurecimento resultante no procedimento de teste.

O gráfico abaixo exibe um exemplo da comparação objetiva de diferentes aços através do teste Jominy.

Este teste foi desenvolvido por Jominy e Boegehold, e é atualmente um dos testes mais utilizados na prática industrial para a avaliação da endurecibilidade. E como funciona basicamente? Ao resfriar uma amostra a partir de uma extremidade têm-se, assim, distintas taxas de resfriamento ao longo do comprimento desta amostra. E o conceito básico é que se a dureza for homogênea ao longo de todo comprimento, a endurecbilidade do material é alta. Mas, se a dureza na ponta contrária ao arrefecimento reduzir, a endurecibilidade do material é baixa.

Curvas de endurecibilidade

Alí em baixo tem uma representação de uma curva de endurecibilidade, notem que aonde ocorre uma maior taxa de resfriamento tem-se uma maior dureza, e essa taxa diminui com o aumento da distancia da extremidade resfriada e por consequência temos uma redução da dureza.

Cada liga de aço tem sua própria curva, e a diferença das curvas se baseiam nos teores dos elementos de ligas como: cromo, níquel e principalmente o carbnono que favorecem para a demora da transformação da austenita em perlita ou baianita, favorecendo no aumento do teor de martensita.

Expandir

Exercício Resolvido #1

Elaboração própria

Sobre a velocidade da endurecibilidade determine a alternativa correta:

  1. Velocidade maior que a crítica a dureza depende do teor de carbono dissolvido na perlita.
  2. Velocidade menor que a crítica, ocorre um aumento do teor de martensita e o aumento da dureza.
  3. Velocidade menor que a crítica, ocorre uma redução do teor de martensita e uma diminuição da dureza.
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Passo 1

Velocidade maior que a crítica a dureza depende do teor de carbono dissolvido na austenita.

Passo 2

Velocidade menor que a crítica, ocorre uma redução do teor de martensita e uma diminuição da dureza.

Resposta

Alternativa C

Exercício Resolvido #2

Elaboração própria

Qual a característica de um material endurecido:

  1. Forma martensita apenas na superfície.
  2. A dureza da superfície não depende do carbono
  3. A dureza depende do carbono e taxa de resfriamento
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Passo 1

Passo 2

Passo 3

A dureza da superfície é primariamente dependente do teor de carbono e taxa de resfriamento

Resposta

Alternativa C

Exercício Resolvido #3

Elaboração própria

Elementos de liga como o carbono, manganês influenciam da endurecibilidade do material. Quais das características abaixo não são influenciadas por estes elementos:

  1. Reduz a temperabilidade do aço
  2. Causa retardo nas transformações por difusão
  3. Aumenta a taxa crítica para a obtenção da martensita
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Passo 1

Aumenta a temperabilidade do aço

Passo 2

Causa retardo nas transformações por difusão

Passo 3

Reduz a taxa crítica para a obtenção da martensita

Resposta

Alternativa B

Exercício Resolvido #4

Elaboração própria

O tamanho de grão influencia na endurecibilidade do material, qual a consequência gerada por um tamanho de grão elevada da austenita:

  1. Aumento da tenacidade
  2. Torna o material resistente ao empenamento
  3. Causa tensões residuais
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Passo 1

Reduz a tenacidade

Passo 2

Favorece o empenamento do material

Passo 3

Causa tensões residuais

Resposta

Alternativa C

Exercício Resolvido #5

Elaboração própria

Sobre o teste Jominy determine a alternativa correta:

  1. A composição da liga é um elemento que influencia na profundidade até a qual a martensita é formada e este fator é eliminado por este ensaio.
  2. A velocidade de resfriamento ao longo da barra é diferente para aços carbono e aços baixa liga
  3. Quanto maior é a velocidade de resfriamento, maior é a dureza
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Passo 1

A composição da liga é o único fator que não pode ser eliminado por este teste.

Passo 2

A velocidade de resfriamento ao longo da barra é quase idêntica para aços carbono e aços baixa liga

Passo 3

Quanto maior é a velocidade de resfriamento, maior é a dureza. Isto está diretamente relacionado aos produtos resultantes do resfriamento: martensita, perlita fina e perlita grossa.

Resposta

Alternativa C

Exercício Resolvido #6

Elaboração própria

Os valores resultantes da dureza ao longo da barra são mostrados na imagem abaixo. Explique sucintamente o que ocorre neste ensaio.

g

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Resposta

Ensaio Jominy é um dos métodos utilizados para se avaliar a temperabilidade dos aços. Neste ensaio, o corpo-de-prova é aquecido até a temperatura de austenitização do aço e o resfriamento do corpo-de-prova, é feito um mapeamento da dureza no sentido longitudinal do mesmo, a partir da extremidade resfriada, como pode ser visto na figura, uma variação da dureza em função da distância. Obtendo-se curva de temperabilidade.

Exercício Resolvido #7

Elaboração própria

Sobre as características do ensaio Jominy, determine a opção correta:

  1. Execução simples
  2. Tempo de execução prolongado quando comparado a outros ensaios do mesmo gênero
  3. Elevado custo de execução
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Passo 1

Execução simples

Passo 2

Tempo de execução menor

Passo 3

Baixo custo de execução

Resposta

Alternativa A

Exercício Resolvido #8

Elaboração própria

Os gráficos da abaixo são representativos das curvas Jominy de aços de mesmo teor de carbono (A) e diferentes teores de elementos de liga e aços teores de carbono diferentes (B), mas com os mesmos elementos de liga. Descreva o que ocorra nos gráficos.

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Resposta

Observa-se que o valor da máxima dureza depende apenas do teor de carbono. As curvas Jominy que apresentam um patamar de dureza máxima em grande extensão são representativos dos aços de elevada dureza: maiores teores de carbono e de elementos de liga deslocam as curvas CCT para a direita, o que permitiu uma maior quantidade de Martensita, mesmo quando o aço é submetido às menores velocidades de resfriamento.

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