Um meio de resfriamento apresenta uma máxima taxa de resfriamento no centro das amostras de
para a amostra com 10 mm de diâmetro e aproximadamente
para a amostra com 50 mm de diâmetro. Um componente 30 mm de diâmetro deve ser completamente endurecido por têmpera nesse meio de resfriamento. Sabendo que a taxa de resfriamento crítica dos aços Ni-Cr-Mo é fornecida pela equação empírica:
Determine:
1.1) A taxa de resfriamento fornecida pelo meio para o componente de 30 mm de diâmetro.
Taxa de Resfriamento
1.2) Qual o percentual mínimo de carbono que um aço que possui
, deve apresentar para que seja possível fabricar o componente?
Percentual de Carbono (%)
1.3) Qual o percentual mínimo de
, que um aço deve apresentar para que seja possível fabricar o componente com um carbono de
?
Percentual Mínimo de Elementos Liga (%)
1.4) Qual o teor de cromo para um aço que apresenta apenas
de Mn e
de C , sem utilizar Ni e Mo na composição?
Teor de Cromo (%)
Observação: resolva o log para se ter a taxa
.
1.1) A taxa de resfriamento fornecida pelo meio para o componente de 30 mm de diâmetro.
Taxa de Resfriamento
1.2) Qual o percentual mínimo de carbono que um aço que possui
Percentual de Carbono (%) |
Percentual Mínimo de Elementos Liga (%) |
Teor de Cromo (%) |
Passo 1
O enunciado nos dá a máxima taxa de resfriamento do meio em função do diâmetro das amostras: para
mm,
; para
mm,
. Precisamos (1) estimar
para
mm e depois usar a equação empírica da taxa de resfriamento crítica (CCR) para aço Ni-Cr-Mo:
A condição de têmpera bem‐sucedida é
Passo 2
Assumimos uma lei de potência
Tomando razão entre os dois pontos:
Logo, para
mm,
Passo 3
Para
, impondo
,
Passo 4
Para
e taxa de meio
, impondo
,
onde
. Calculamos
Passo 5
Para
,
, sem Mo nem Ni, seja
. Impomos
Temos
Resposta
1.1)
1.2) de carbono (mín.)
1.3) de soma M
i (mín.)
1.4) de Cr (mín.)
1.2)
1.3)
1.4)