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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE TECNOLOGIA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA
DISCIPLINA: METALOGRAFIA E TRATAMENTO TÉRMICO
Prof.ª: EMANUELLE SÁ FREITAS FEITOSA
Tratamento térmico: Normalização
Alunos: Elson Costa Dos Santos 08021000701
Hugo Mesquita 08021000501
Andrey Melo 09021004101
Jonathas de Souza Fagundes 08021002001
Marcos
Belém- Pa
2009
INTRODUÇÃO:
Neste trabalho realizamos o tratamento térmico de normalização de um
corpo de prova. A normalização proporciona dureza e resistência aos
componentes de ferro e de aço. Além disso, ajuda a reduzir tensões internas
induzidas por operações como forjamento, fundição, usinagem, estampagem
ou soldagem. Começamos pela etapa de obtenção de um corpo de prova a
partir de um vergalhão de aço CA-50, onde este foi usinado para facilitar a
realização de posteriores ensaios mecânicos. Em seguida realizamos o
tratamento de normalização e logo após o ensaio metalográfico.
OBJETIVO:
Realizar o tratamento térmico do material a fim de reduzirmos tensões
internas e podermos observar e analisar suas propriedades físicas antes e
após o tratamento de normalização.
MATERIAL
Corpo de prova de aço
CA-50
Arame de aço temperado
Suporte com areia para o
encharcamento do corpo de
prova.
Lixas na seqüência
(80,220,400,800, e 1200)
Politriz
Becker
Secador
Bastão de vidro
Pano de polimento
Alumina
Nital (solução com 2% de
ácido nítrico)
MÉTODO
Inicialmente um vergalhão de aço CA-50 foi cortado com o auxilio de uma
máquina cortadora automática para obtermos um corpo de prova. O corpo de
prova obtido foi submetido ao processo de usinagem e realizado o ensaio de
dureza antes do tratamento térmico a fim de compararmos os resultados antes
e depois do tratamento.
O corpo de prova foi preso com um arame de aço temperado que suporta
uma alta temperatura sem entrar em estado de fusão, para facilitar sua retirada
do forno, colocado em um suporte contendo areia, processo conhecido como
encharcamento, para que o calor seja distribuído igualmente em todos os
pontos do corpo de prova e levado ao forno em uma temperatura de 850 ºC por
um tempo de aproximadamente 24 minutos, tempo este que foi devidamente
calculado considerando-se que o período de encharcamento deve ser de uma
hora por polegada de área de seção transversal do corpo de prova.
Após o período de permanência do corpo de prova no forno o mesmo foi
retirado e deixado resfriar uniformemente ao ar sem restringi-lo ou acelerá-lo,
até a temperatura ambiente.
Após o resfriamento do corpo de prova realizamos o ensaio metalográfico
micrográfico para relacionarmos sua estrura íntima com suas propriedades
físicas.
Começamos com a etapa de lixamento, operação que tem por objetivo
eliminar riscos e marcas mais profundas da superfície dando um acabamento
desta, preparando-a para o polimento. Realizamos o lixamento manual até a
granulometria da lixa igual a 800 e a partir de então utilizamos uma lixadeira
automática, sempre mudando-se a direção (90º) em cada lixa subseqüente até
desaparecerem os traços da lixa anterior, lavando e secando a amostra.
Terminada a etapa de lixamento no momento em que observamos a
superfície espelhada da amostra, passamos para a operação de polimento que
visa um acabamento superficial isento de marcas da superfície do corpo de
prova. O polimento foi feito utilizando-se alumina, pano de polimento e politriz
para o polimento mecânico até que a amostra estivesse livre de marcas.
Após o processo de polimento, realizamos a última etapa antes da análise
microscópica, o ataque químico. Primeiramente a amostra foi lavada com
sabão neutro e secada com um jato de ar quente de um secador.
Utilizamos o método de ataque químico por passadas, fazendo uso do
reagente Nital (solução de ácido nítrico a 2%), de um chumaço de algodão e de
um bastão de vidro, onde o algodão foi posto na ponta do bastão e este foi
mergulhado na solução de Nital e passado sobre a superfície da amostra até
que está apresenta-se uma coloração fosca.
A última etapa do trabalho realizado foi a obtenção da imagem por
microscopia óptica, onde pudemos analisar a microestrutura do material
utilizado no trabalho e a comparação dos resultados do ensaio de dureza antes
e após o tratamento.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Com a realização do tratamento térmico do material,obtivemos um valor
de dureza igual a ....,sendo que a dureza antes do mesmo ser submetido ao
tratamento era de...., O que de fato ocorre quando aços de alto carbono são
normalizados, eles mantém níveis mais altos de dureza do que aqueles que
são recozidos .
CONCLUSÃO:
Neste trabalho realizamos o tratamento térmico de normalização que é
um tratamento que proporciona dureza e resistência aos componentes de ferro
e de aço. Além disso, ajuda a reduzir tensões internas induzidas por operações
como forjamento, fundição, usinagem, estampagem ou soldagem.
Micrografias
20x 50x