Caracterização microestrutural e análise de descarbonetação da rosca do grampo de mola do aço 4140M

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Raul Pirolli da
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12256
Resumo: O presente trabalho visa analisar a descarbonetação e a microestrutura obtida na rosca do grampo de mola em formato U variando o tempo de encharque no tratamento térmico, que por ser um item de segurança deve apresentar propriedades adequadas a sua aplicação. Para o estudo foi realizado o tratamento térmico de 5 lotes com 3 barras cada do material 4140M (similar ao SAE 4140) em um forno walking beam com zona de trabalho na região final do forno e sem atmosfera controlada. Cada lote foi austenitizado a 880ºC e mantido por um período dentro do forno e resfriado em uma solução polimérica com 48,84% de concentração, e revenida a 490ºC por 54 minutos. Após o tratamento e realizado as análises apontou-se o lote 2 que foi austenitizado com 2 min. de tempo de encharque como melhor método de produção, pois apresentou dureza entre 33 e 38 HRC tanto na superfície como no núcleo, resistência a tração de 1257 a 1307 MPa, alongamento entre 13 e 16% e redução de área entre 48,6 e 55,5 %, descarbonetação obtida na rosca foi de 0,103 mm ambos valores dentro do especificado pela ISO 898-1/2013. E a microestrutura obtida consiste em ferrita, perlita, martensita e bainita.
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Cada lote foi austenitizado a 880ºC e mantido por um período dentro do forno e resfriado em uma solução polimérica com 48,84% de concentração, e revenida a 490ºC por 54 minutos. Após o tratamento e realizado as análises apontou-se o lote 2 que foi austenitizado com 2 min. de tempo de encharque como melhor método de produção, pois apresentou dureza entre 33 e 38 HRC tanto na superfície como no núcleo, resistência a tração de 1257 a 1307 MPa, alongamento entre 13 e 16% e redução de área entre 48,6 e 55,5 %, descarbonetação obtida na rosca foi de 0,103 mm ambos valores dentro do especificado pela ISO 898-1/2013. E a microestrutura obtida consiste em ferrita, perlita, martensita e bainita.The present work aims analyze the decarburization and the microstrucutre obtained in thread of the clamps for leaf spring suspension. The clamp is considered a safety item and as such needs special procedures to guarantee the design mechanical properties. Since it must be heat treated in a continuous production furnace with out controlled atmosphere the temperatures for quench and temper and the austenitization time must optimized to achieve the allowed amount of decarburization and the proper mechanical properties in accordance with the ISO 898-1 2013 standard. This research used 5 sets composed of three clamps each of 4140M steel (similar to SAE 4140). Each set was austenitized at 880˚C for different times and quenched in a water-polymer solution with 48.84% of polymer. The tempering treatment afterwards was carried out at 490˚C for 54 minutes. The best result were for the set that was austenitized for 2min and produced a hardness of 33 to 38 HRC for measurements made at the surface and the center of the cross section of the part. The tensile strength was between 1257 and 1307, the elongation and area reduction were between 13–16% and 48,6–55,5% respectively. The decarburization depth at the thread was 0.103 mm. All values were within the allowed range as specified in the ISO 898-1/2013 standard. The microstructure was composed of ferrite, pearlite, martensite and bainite.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáLondrinaEngenharia de MateriaisUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAAutomóveis - PeçasAço - Tratamento térmicoMicroestruturaCarbonoAutomobiles - PartsSteel - Heat treatmentMicrostructureCarbonCaracterização microestrutural e análise de descarbonetação da rosca do grampo de mola do aço 4140MMicro-structural characterization and analysis descarburization of 4140M steel spring clip threadinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisLondrinaLombardi Neto, AmadeuBearzi, FabioHiga, Silvia MidoriBrondino, Odney CarlosLombardi Neto, AmadeuSilva, Raul Pirolli dainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALLD_COEMA_2019_1_15.pdfapplication/pdf3797606http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/12256/1/LD_COEMA_2019_1_15.pdf9538bc685b932e14df7af19869f81e79MD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/12256/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTLD_COEMA_2019_1_15.pdf.txtExtracted texttext/plain80108http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/12256/3/LD_COEMA_2019_1_15.pdf.txtafaf1273f0afb035938208b4608834fdMD53THUMBNAILLD_COEMA_2019_1_15.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1291http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/12256/4/LD_COEMA_2019_1_15.pdf.jpg0c6725f1d9c83d704f5f2a2ebae57cf2MD541/122562020-11-16 09:24:37.853oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-16T11:24:37Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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