Avaliação preliminar da fadiga em aços cementados e temperados de forma convencional e intensiva
DOI:
https://doi.org/10.4013/4161Resumo
Os aços tratados com o processo termoquímico de cementação e com posterior tratamento térmico de têmpera e revenido são amplamente utilizados em componentes que necessitam obter dureza e resistência mecânica superfi cial aliada a uma boa tenacidade no núcleo do componente. Adicionalmente, consegue-se produzir tensões residuais compressivas na superfície, o que normalmente eleva a vida em fadiga. Relativamente desconhecido, o tratamento térmico de têmpera intensiva é um método que apresenta uma gama de vantagens, sendo uma delas a possibilidade de evitar trincamento pela distorção devido ao extremo resfriamento. Outras vantagens são o aumento da resistência mecânica, a utilização de ciclos mais curtos de cementação, a melhoria no desempenho em fadiga, dentre outras. Uma vez que a taxa de resfriamento é grande, pode-se vislumbrar a utilização de aços de baixo carbono cementados ao invés de aços ligados, como o AISI 8620. Dessa forma, é possível utilizar um aço mais barato e obter os benefícios da têmpera intensiva. O presente trabalho objetiva comparar amostras cementadas por 6 horas a uma temperatura de 920ºC e potencial de carbono de 0,9%, das qualidades AISI 1020 e AISI 8620, através de análises mecânicas e metalúrgicas, sendo a principal a realização de curvas de Wohler e posterior análise fractográfica em lupa e microscópio eletrônico de varredura. Os resultados apontaram que o aço AISI 1020 apresentou um tamanho de grão três vezes superior ao aço AISI 8620. O efeito de otimização da têmpera intensiva quando aplicada ao AISI 1020 é praticamente encoberto pelo fato do AISI 8620 apresentar uma estrutura mais refi nada, com menor tamanho de grão comparativamente e, portanto, melhores propriedades mecânicas. Dessa forma, o tratamento de têmpera intensiva pode proporcionar um desempenho superior a aços não ligados frente aos ligados caso o tamanho de grão seja similar ou inferior.
Palavras-chave: cementação, têmpera intensiva, fadiga.
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