Questão 17) Construa perfis radiais de dureza para os seguintes casos:
Uma amostra cilíndrica com 100 mm de diâmetro de um aço ABNT/SAE/AISI 8660 que foi temperado em água sob agitação moderada.

Passo 1

O enunciado pede o perfil radial de dureza de uma barra cilíndrica de diâmetro 100 mm feita em aço AISI 8660, temperada em água com agitação moderada. O conteúdo envolve entender como a taxa de resfriamento varia do raio para o centro e como isso influencia a microestrutura (martensita, bainita, perlita) e, consequentemente, a dureza.

Passo 2

Caracterizamos a profundidade de têmpera usando a curva de Jominy típica do AISI 8660 (alto teor de carbono e elementos de liga): sob agitação moderada em água, a superfície resfria com taxa acima da crítica, gerando martensita até certa profundidade (digamos sim 10 mm). Mais para o interior a taxa de resfriamento cai, formando uma zona de transição martensita + bainita e, em regiões ainda mais internas, bainita ou perlita.

Passo 3

Relacionamos microestrutura e dureza aproximada:
  • Superfície ( 0 10 mm de profundidade): quase 100 % martensita to dureza alta, em torno de 700 HV ( approx 60 HRC).
  • Zona de transição ( 10 20 mm): mistura de martensita e bainita to dureza intermediária, em torno de 600 HV ( approx 55 HRC).
  • Zona bainítica ( 20 30 mm): bainita dominante to cerca de 450 HV ( approx 45 HRC).
  • Centro ( 30 50 mm): resfriamento lento to perlita + ferrita to dureza mais baixa, em torno de 250 HV ( approx 25 HRC).

Passo 4

Descrita a relação microestrutura–dureza, montamos o perfil radial H(r) em função da distância r ao centro ( 0<= r<= 50 mm). Como convém representar, r=50 mm (superfície) é o ponto de máxima dureza e em r=0 mm (centro) temos a mínima:
H(r)approx 700 HV, & 40<= r<= 50 mm, H(r)approx 600 HV, & 30<= r<40 mm, H(r)approx 450 HV, & 20<= r<30 mm, H(r)approx 250 HV, & 0<= r<20 mm

Resposta

O perfil radial de dureza H(r) (em HV) pode ser esquematizado por:
&superfície (4050 mm): 700 HV, &zona martensita+bainita (3040 mm): 600 HV, &zona bainítica (2030 mm): 450 HV, ¢ro (020 mm): 250 HV íí
Graficamente, teria alta dureza na casca (martensita), decaindo em patamares conforme entramos no interior (transição to bainita to perlita).

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