Estudo comparativo dos tratamentos térmicos e termoquímicos aplicados aos ferros fundidos cinzentos e nodulares São Paulo

• Autor(a) principal: Vitor, Everaldo
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por; eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie
• Texto Completo: https://dspace.mackenzie.br/handle/10899/28796
• topic: ferro fundido cinzento e nodular; tratamento térmico e termoquímico; propriedades mecânicas

A correlação entre a microestrutura e propriedades mecânicas dos ferros fundidos cinzentos e nodulares é conhecimento bem estabelecido na indústria metalúrgica, porém existem aspectos, como diferenças em termos de valores de resistência obtidos através de ensaios de tração e flexão, que são pouco discutidos e por esta razão são abordados neste estudo. A questão dos tratamentos de superfície com foco na nitretação, aplicada de forma frequente para melhora das propriedades tribológicas dos ferros fundidos, é também uma área que permite contribuições no que se refere a propriedades mecânicas como, por exemplo, a resposta ao ensaio de impacto e resistência a flexão. Os principais resultados indicam uma maior resistência tanto no ferro fundido cinzento como no nodular, quando se realiza medidas de resistência através ensaios de flexão e se compara com os valores embutidos nas especificações para ensaio de tração. Atribui-se este comportamento a mudança no perfil de tensões durante a flexão em decorrência da deformação plástica no nodular, e a variação do “modulo de elasticidade” do cinzento considerando carregamento em tração e compressão. Nas comparações mais detalhadas dos efeitos dos tratamentos térmicos e termoquímicos optou-se pela resistência ao impacto face às diferenças mais perceptíveis neste ensaio, visto que os testes de flexão apresentaram uma variabilidade maior dificultando sua interpretação mais fina. Os resultados dos ensaios de impacto deste estudo indicaram de maneira clara o efeito da matriz ferrosa nas propriedades mecânicas de tenacidade tanto nos ferros fundidos nodulares quanto nos cinzentos. Tomando-se como base a estrutura bruta de fusão, no nodular a têmpera e revenido e principalmente a normalização reduziram a resistência ao impacto, porém a austêmpera produziu um aumento acentuado de energia absorvida, chegando próximo a 7x em relação às medidas do temperado e revenido. No cinzento a normalização e a têmpera e revenido aumentam a resistência ao impacto, já a nitretação (processo banho de sal e plasma) pouco influência e estrutura bruta de fusão, e indica leve redução de tenacidade partindo-se da condição de têmpera e revenido. Nos nodulares os processos de nitretação reduzem de maneira sistemática a tenacidade, independentemente se a estrutura original é bruta de fusão ou temperada e revenida.