Cincia dos materiais Laboratrio 1

Prof. Barbieri

Titulo: Ensaio de dureza do ao SAE 1045 e Alumnio 2024-T3Objetivo:

Conhecer uma das propriedades mecnicas de um material (dureza).

Familiarizar com equipamento de medida de dureza Rockwell.

Executar ensaio de dureza na escala Rockwell B e C em alguns materiais.

Verificar a correspondncia de dureza Rockwell para dureza Brinell e Vickers.

Equipamento utilizado:

Durmetro Rockwell - modelo: (Twin type) 963-102R

- fabricante: Mitutoyo -www.mitutoyo.com.br

Corpos de prova utilizados:

Material: barra de ao carbono 1045 CP1 Material: barra de alumnio 2024 T3 CP2Procedimento Experimental:

Ensaio pelo mtodo Rockwell Normal.

Instruo, procedimento e aprendizagem do equipamento realizada durante a explicao do professor exposta na aula.

Medir os corpos de provas selecionados nas escalas indicadas pelo professor.

Aquisio de dados retirados no equipamento e elaborao do relatrio.

Fazer um relatrio em grupo (at 6 integrantes)

Prtica

Medir na escala Rockwell C a barra de ao carbono 1045

Medir na escala Rockwell B a barra de ao carbono 1045

Medir na escala Rockwell B a barra de alumnio 2024 T3

Mediante a Tabela dada, verificar as correspondncias da escala Rockwell C da barra de ao carbono 1045 para as durezas:

Preencher a tabela com os dados de dureza medidos no equipamento

material Corpo de prova 10 medida20 medida30 medidaMdia

HRC

1045CP1*

HRB

1045CP1

HRB

2024 T3CP2

Material HRCVickersBrinell

Ao 1045*

* a converso do tipo de dureza somente para o valor medio da dureza da barra de ao carbono 1045 na escala Rockwell C

Exerccios:1) Vantagens e desvantagens do mtodo de ensaio de dureza Rockwell em relao aos mtodos Brinell e Vickers:

2) Relao entre profundidade e dureza Rockwell normal e superficial.

3) O resultado do ensaio de dureza Rockwell para uma chapa de ao de 2,0 mm de espessura de 37 HRC. Este resultado vlido? Justifique.4) Responder:a) Penetrador utilizado:Rockwell C .......................

Rockwell B .......................

b) Converter:

1kgf = .............N

c) Pr-carga das escalas:(em N e kgf)

Rockwell C .......................

Rockwell B .......................

d) Cargas aplicadas das escalas :(em N e kgf)

Rockwell C .......................

Rockwell B .......................

e) No ensaio de dureza Rockwell, a profundidade da impresso que serve como base da medida da dureza causada pela: ..........................................(pr-carga, carga maior, pr-carga mais carga maior; carga maior menos pr-carga.

f) Calcule a espessura mnima que deve ter uma chapa que ser ensaiada pelo mtodo Rockwell, sabendo que a dureza estimada do material 45 HRC.

Resposta:...........................

g) Fazer um resumo sobre as durezas Rockwell, Brinell e Vickers ( mnimo 5 linhas)

Relatrio: (deve constar no relatrio) Titulo

Objetivo

Responder o questionrio (acima) Das aquisies de dados, fazer o comentrio sobre:

* Comparao e discusso do valor (mdio) da dureza da barra de ao carbono 1045 nas escalas Rockwell C e Rockwell B, e explicar o porqu no se deve usar o ao carbono 1045 na escala B.

* Comparao e discusso do valor mdio da dureza do ao 1045 e a liga de alumnio 2024 T3 na escala Rockwell B.

Mediante a Tabela dada, verificar as correspondncias da escala Rockwell C da barra de ao carbono 1045 para as durezas Vickers e Brinell

Cincia dos materiais Laboratrio 2

Prof. Barbieri

Ensaio de trao do ao SAE 1045

Procedimento experimental Caracterizao da curva tenso-deformao e seus parmetros significativos

Ensaio de trao de uma barra de ao SAE 1045

Exerccio de laboratrio 1. Descrever os procedimentos dos ensaios de trao. Descrever sucintamente o processo de deformao desde seu inicio ate a ruptura

2. Com os ensaios de trao realizados, identificar no grfico:

Modulo de elasticidade

Tenso de escoamento, considerando o mtodo de 0.2% de defasagem

Tenso mxima

Tenso de ruptura

Ductilidade

3. Explicar o funcionamento do aparelho de ensaio de trao.

Cincia dos materiais Laboratrio 3

Prof. Barbieri Tratamento Trmico em ao carbono SAE 1045 - TmperaProcedimento experimental

Realizar o resfriamento dos corpos de prova que se encontram no interior do forno a uma temperatura de aproximadamente 8500C (temp. de tmpera do ao 1045) e a um tempo de encharque no forno de 25 a 30 min.

Resfriado por gua

Resfriado por gua e sal (salmoura)

Resfriado por leo mineral

Resfriamento da tmpera em um intervalo de tempo de aproximadamente 3 segundos. Limpar e lixar a superfcie das amostras a fim de remover a camada de xido formada para a medio da dureza.

Caracterizao mecnica dos corpos de provas tratados (dureza Rockwell C).

Determinar a dureza Rockwell C do ao SAE 1045 no tratado

Determinar a dureza Rockwell C do ao SAE 1045 tratado termicamente por tmpera nas trs configuraes de resfriamento (gua, salmoura e leo).

Tipo de tmpera Corpo de prova 10 medida20 medida30 medidaMdia

SAE 1045

s/ tratamentoCP1

OleoCP2

Agua CP3

SalmouraCP4

-fazer uma comparao (comentrio) dos perfis de dureza com os 3 resfriamentos em funo do padro (SAE 1045) no tratado.

- fazer um grfico da dureza em funo do tipo de resfriamento.

Caracterizao mecnica dos corpos de provas tratados (ensaio de trao). Atravs do vdeo da tempera mostrado anteriormente, que foi realizado um resfriamento em gua e o grfico obtido (se encontra na ltima folha) aplicado ao ensaio de trao do corpo de prova (SAE 1045), identificar e comparar no grfico as seguintes propriedades das curvas no tratada e tratada por tmpera:

Mdulo de elasticidade

Tenso de escoamento

Tenso mxima de trao

Tenso de ruptura

Ductilidade

- Analisar as propriedades mecnicas (mencionadas acima) da curva tenso-deformao entre o corpo de prova temperado e o no tratado (padro).

Caracterizao metalogrfica dos corpos de provas temperado a gua e sem tratamento. Identificar e comparar nas figuras as seguintes microestruturas da amostra no tratada e tratada por tmpera.

Relatrio

Titulo

Objetivo

Procedimento experimental

Resultados (demonstrar sob forma de grfico ou tabelas)

Discusso sobre os resultados obtidos nos tratamentos comparando com o corpo de prova padro.

OBS: cada grupo poder ter no mximo 6 alunos

Cincia dos materiais Laboratrio 4

Prof. Barbieri

Tratamentos trmicos Revenido 300 e 5000C

Revenimento do ao SAE 1045 temperado sobre gua.Procedimento experimental Realizar o revenimento dos corpos de prova colocando o ao temperado sobre gua no interior dos dois fornos nas temperaturas de 300 e 5000C e a um tempo de encharque nos fornos de 30 min.

Caracterizao mecnica dos corpos de provas tratados (dureza Rockwell C).

Determinar a dureza Rockwell C do ao SAE 1045 temperado; Determinar a dureza Rockwell C do ao SAE 1045 revenido a 300 e 5000C; Fazer um comentrio sobre a dureza da pea antes do revenimento e aps o revenimento (300 e 5000C) e correlacionar as microestruras formadas.

amostra Corpo de prova 10 medida20 medida30 medidaMdia

SAE 1045

temperadoCP1 (3000C )

CP1 (5000C)

Revenido a 3000CCP2

Revenido a 5000CCP3

Caracterizao metalogrfica dos corpos de provas temperado a gua e sem tratamento. Identificar e comparar as seguintes microestruturas formadas nas amostras: no tratada (padro), tratada por tmpera e revenida a 300 e 5000C.

Dependendo da temperatura, pequenas ou grandes alteraes nas estruturas martensticas resultam.

100 a 200 ( s vezes chamado 1 estgio do revenido, ocorre precipitao de carboneto de ferro do tipo epsilon, de frmula Fe2-3C, e reticulado hexagonal; este carboneto pode estar ausente em aos de baixo carbono e de baixo teor em liga; Para os aos de mdio e alto teor de carbono e liga , a dureza Rockwell C comea a cair podendo chegar a 60 HRC e a estrutura formada a matensita revenida;

200 a 300 ( s vezes chamado 2 estgio do revenido, pode ocorrer transformao de austenita retida em bainita; a transformao ocorre somente em aos-carbono de mdio e alto teor de carbono; a dureza Rockwell continua a cair e microestrutura formada a martensita revenida;

300 a 400 ( s vezes chamado de 3 estgio de revenido, forma-se um carboneto metaestvel, de frmula Fe5C2, quando ocorre essa transformao, verifica-se em aos de alto teor de carbono, a estrutura visvel ao microscpio uma massa escura, que era chamada troostita, denominao no mais utilizada; e para aos de medio teor de carbono a dureza Rockwell C continua caindo podendo atingir valores superiores a 50 HRC;

400 a 600 ( ocorre uma recuperao da subestrutura de discordncia; os aglomerados de Fe3C passam a uma frmula esferoidal, ficando mantida um estrutura de ferrita fina acicular, a dureza Rockwell C cai para valores variando de 45 a 25 HRC. As estruturas tem sido chamadas de sorbta.

600 a 700 ( ocorre recristalizao e crescimento de gro; a cementita precipitada apresenta a forma nitidamente esferoidal; a ferrita apresenta forma equi-axial; a estrutura freqentemente chamada eferoidita e caracteriza-se por ser muito tenaz e de baixa dureza, variando de 5 a 20 HRC;Sem tratamento

Teor de carbono %

tmpera