1PONTÍFICIA UNIVESIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS Lucas Gonçalves da Silva Natália Silva Pinheiro Branco Pedro Brasil Gatasse Kalume Belo Horizonte, 2014 Professora: Sara Silva Ferreira de Dafe Belo Horizonte. na Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. 2014 . no curso de Engenharia Mecatrônica.2 Lucas Gonçalves da Silva Natália Silva Pinheiro Branco Pedro Brasil Gatasse Kalume Laboratório de Materiais de Construção Mecânica: Relatório de Ensaios Jominy Relatório referente às aulas sobre ensaio jominy realizados para disciplina de Laboratório de Materiais de Construção Mecânica. ............................................................................... BIBLIOGRAFIA..............13 4..............................2..................................3 SUMÁRIO 1.................9 3............1..........................................................................4 2.......... Desenvolvimento Teorico................................. CONCLUSÃO.......................................................................................... Materiais e métodos Utilisados.5 2......... DESENVOLVIMENTO.................................................................8 2.....................5 2............14 .................................................. Resultados..................................... INTRODUÇÃO................................................................3...................... devido à sua praticidade e eficácia na obtenção de resultados satisfatórios é atualmente o ensaio mais usado”. isto pode ser afirmado devido á padronização pelas normas ASTM (American Society for Testing Materials). AISI (American Iron and Steel Institute) e no Brasil pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). . SAE (Society of Automotive Engineers). Este ensaio também pode ser denominado “ensaio de resfriamento da extremidade e foi desenvolvido por Jominy e Boegehold se caracterizando. Introdução Ensaio ou teste Jominy consiste num prático e eficaz ensaio que é realizado com o intuito de se verificar a temperabilidade de aços.4 1. Ao passar do tempo este ensaio foi passando por uma série de padronizações. A temperabilidade de um aço pode ser avaliada pelo valor da dureza (neste teste foi usado HRC) ou pelo valor da dureza ao longo de uma dada distância. uma fase dura e frágil. Esse dispositivo é composto por um suporte para o corpo de prova na parte superior e por um sistema de resfriamento com água na parte inferior. onde as taxas de resfriamento são . a adição de elementos de liga também pode favorecer um aumento da temperabilidade do aço. Após esse tempo. este é retificado e são feitas medidas de dureza ao longo de seu comprimento (medindo cada dureza de 2 em 2mm da peça a partir da base). Quanto maior o teor de carbono presente no aço. a sua temperabilidade também será maior. Quanto maior for à fração volumétrica de martensita. Esse dispositivo de resfriamento propicia que as diferentes regiões do corpo de prova tenham também diferentes taxas de resfriamento. Desenvolvimento 2. A dureza é sempre maior junto à base do corpo de prova.1. Desenvolvimento Teórico O ensaio Jominy é amplamente utilizado para avaliar a temperabilidade do aço. A base do corpo de prova será resfriada rapidamente pela água o que não ocorre com o topo do mesmo.5 2. Após o resfriamento do corpo de prova. A temperabilidade é a capacidade que um aço tem de formar martensita. o corpo de prova foi retirado rapidamente do forno e colocado no dispositivo onde ocorreu o resfriamento do mesmo. Figura 1 – Dispositivo para produzir um corpo de prova de ensaio Jominy. A figura 1 mostra esquematicamente o dispositivo para produzir um corpo de prova de ensaio Jominy. A medida de dureza foi feita em Rockwell C (HRC). Colocamos o corpo de prova no forno a uma temperatura em torno de 930° C por cerca de 20 minutos. acentuando o efeito do carbono. maior dureza o aço apresentará. Seguindo as normas que descrevem o procedimento para a realização do ensaio Jominy. mesmo em taxas de resfriamento mais baixas. significa que o aço apresenta elevada temperabilidade. Figura 2 – Corpos de prova . Os resultados do ensaio permitem comparar a temperabilidade de diferentes aços e também servem como uma maneira de avaliar o aço.6 mais elevadas. A figura 2 mostra os dois corpos de prova usados no teste antes do aquecimento. Se o aço apresentar dureza elevada. As figuras 3 mostram em sequência. A figura 1 mostra esquematicamente o dispositivo para produzir um corpo de prova de ensaio Jominy. como o corpo de prova. foi colocado no dispositivo e como ocorre o resfriamento. 7 . . Um durômetro Rockwell C. Materiais e Métodos Utilizados 2 corpos de prova. anotando os respectivos valores. O corpo de prova foi retirado do forno e foi colocado rapidamente no equipamento de Jominy. Assim que a temperatura foi atingida. inicialmente foi necessário ligar o forno e configurá-lo para atingir 930°C. um de aço 1045 e um de aço 4340. Um forno próprio para austenitisar aços. Para esse teste usamos dois corpos de prova jominy um aço 1045 e um aço 4340. com um p enetrador: Cone de diamante e carga: 150 Kgf. Após o corpo de prova esfriar. onde permaneceu durante 10 minutos para ser resfriado. marcaram-se as distâncias Jominy (2 em 2 mm) e realizou-se o ensaio de dureza nas marcações. Aguardou-se até que o mesmo atingisse 930ºC novamente e ele foi deixado no forno em repouso durante 20 minutos. Um dispositivo Jominy (jato d’água).8 Figuras 3 – Processo do ensaio Jominy 2.2. o corpo de prova foi colocado dentro do forno. 5 47 47 46.3.5 18 17 16.5 46 27 24 24. medimos a dureza dos dois corpos de provas testados: Distância (mm) \ Dureza (HRC) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 1045 47.5 16 16 15 4340 47 50 49 47 48 47. Resultados Após toda a preparação e do teste de jominy realizado.5 23 23.9 2.5 21 21 20 19 19 18.5 46 44 45 45.5 44 45 44 45 45 44 . 10 Tendo as durezas medidas montamos um gráfico de temperabilidade para cada uma das amostras: Gráfico de Temperabilidade do aço 1045 Gráfico de Temperabilidade do aço 1045 . 11 Gráfico de comparação da Temperabilidade Vendo os gráficos de temperabilidade podemos concluir que o aço 4340 possui uma um temperabilidade melhor do que o aço 1045. Para efeitos de analise também montamos a curva de resfriamento no gráfico TTT de cada amostra: Curva de Resfriamento do aço 1045 . isso ocorre devido aos elementos de liga encontrados no aço 4340 o que afasta as curvas TTT para a direita (poderemos ver melhor o efeito dos elementos de liga nos gráficos TTT abaixo). tendo assim uma dureza maior. . Nos gráficos TTT vemos que a curva de resfriamento do aço 4340 forma mais martensita que a curva de resfriamento do aço 1045.12 Curva de Resfriamento do aço 1045 Analisado as duas curvas de resfriamento montadas nos gráficos TTT podemos ver porque o aço 4340 tem uma melhor temperabilidade do que o aço 1045 mesmo os dois tem o teor de carbono próximo. 40% de carbono. As durezas máximas são muito parecidas por fatores. pois os fatores que influenciaram as duas durezas também são bem parecidos como: os dois aços tem uma porcentagem de carbono muito próxima o aço 1045 possui 0. o que possibilita a formação de martensita pura durante mais tempo que no aço 1045. . podemos concluir que o aço 4340 possui uma temperabilidade maior que o aço 1045.13 3.45% de carbono enquanto o aço 4340 possui 0. e o ponto onde é medida a maior dureza é o primeiro ponto do corpo de prova o ponto que é resfriado mais rápido o que possibilitou a maior formação de martensita. isso ocorre porque no aço 4340 as curvas TTT são afastadas para direito por esse aço possuir elementos de liga. Conclusões Depois da realização do ensaio jominy. Ciência e Engenharia de Materiais: uma introdução. Acos e Ferros Fundidos. Utah: Ltc. CALLISTER.14 4. Sao Paulo: Associação Brasileira de Metais. 4. Salt Lake City. V. Bibliografia CHIAVERINI. . 1999. Willian D. 1977. ed.