1. Especifique o tratamento térmico de têmpera a ser aplicado a um eixo confeccionado em aço ABNT 1045. Incluir na sua especificação as temperaturas de tratamento, meios de resfriamento e cuidados a serem observados.

Passo 1

O enunciado pede que a gente defina o ciclo de têmpera para um eixo em aço ABNT 1045. Ou seja, temos de indicar:
  • a temperatura de austenitização (onde formamos austenita homogênea);
  • o meio de resfriamento (têmpera propriamente dita);
  • o revenido (pra aliviar tensões e obter tenacidade adequada);
  • e os cuidados práticos para evitar trincas, distorções e decapagem.

Passo 2

Para escolher a temperatura de austenitização, lembre que o 1045 é um aço médio-carbono (∼0,45 % C) com boa têmpera, mas não tão alto que exija temperaturas extremas. A literatura recomenda:
– Aquecer até aproximadamente
830{-}850\\ ^\circ\mathrm{C}
– Manter nessa faixa por cerca de 30 min para cada 25 mm de espessura do eixo, de modo a garantir a completa transformação austenítica.

Passo 3

O resfriamento rápido (têmpera) transformará austenita em martensita. Para um eixo, é importante controlar a velocidade de resfriamento para minimizar distorções e trincas:
– Meio de têmpera: óleo mineral agitado a cerca de 50– 60\circC. Isso fornece um resfriamento intermediário entre água (muito agressiva) e ar (muito lenta).
– Agitação do óleo: mantém a diferença de temperatura constante em toda a seção, evitando zonas sobre-resfriadas ou sobre-aquecidas.
– Prazo de imersão: até que a peça atinja cerca de 80– 100\circC no centro, medido com termopar ou termocolar.

Passo 4

Imediatamente após a têmpera, programa-se o revenido para aliviar tensões internas e ajustar a dureza/tenacidade:
– Temperatura de revenido típica:
500{-}550\\ ^\circ\mathrm{C}
– Tempo de permanência: 1 h por 25 mm de espessura.
– Resfriamento: ar em temperatura ambiente, desaceleração natural.

Passo 5

Cuidados gerais durante todo o processo:
– Aquecimento uniforme: evitar superaquecimento (> 860\circC) para não provocar grain-growth ou decapagem excessiva.
– Fixação adequada do eixo: suportes de cerâmica ou ganchos de aço inox para não imobilizar a peça de forma que cause empenamento.
– Pré-aquecimento (se peça for muito grande) em torno de 600– 650\circC para reduzir choque térmico ao entrar no forno de austenitização.
– Monitorar a temperatura do óleo: repor ou filtrar para manter propriedades.
– Após revenido, inspecionar retidão e dureza superficial e de núcleo para assegurar conformidade com projeto.

Resposta

Especificação final do tratamento térmico para eixo em aço ABNT 1045:
Austenitizar a \;830{-}850\\ ^\circ\mathrm{C} (30 min/25 mm), seguida de têmpera em óleo mineral agitado (50– 60\circC) até a peça atingir ∼ 100\circC no centro, e em seguida revenido a \;500{-}550\\ ^\circ\mathrm{C} por 1 h/25 mm, com arrefecimento ao ar. Observar aquecimento uniforme, agitação do óleo, pré-aquecimento se necessário e manter controles de temperatura para evitar trincas e distorções.

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