166610_Aula Prática 8 - Temprabilidade Jominy

5/26/2018 166610_Aula Prtica 8 - Temprabilidade Jominy

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LABORATRIO DE MATERIAIS DE CONSTRUO MECNICA

1Engenharia MecnicaIPUC PUC Minas

8aPRTICA DE LABORATRIO

Temperabilidade - O ENSAIO JOMINY

DEM - IPUC - Prof. Ubirajara Domingos de Castro

NBR 6339 - MB 381 - 30 de abril de 1989

Ao - Determinao da Temperabilidade Jominy

1. INTRODUOA temperabilidade a capacidade de um ao transformar, parcialmente ou

completamente, da austenita em alguma percentagem de martensita a uma dada profundidade,

quando resfriado abaixo de algumas condies especificadas. A temperabilidade definida,tambm, como a susceptibilidade ao endurecimento por resfriamento rpido, ou como a

propriedade, em ligas ferrosas, que determina a profundidade e distribuio de dureza

produzida na tmpera.

Um mtodo importante para avaliao da temperabilidade o Jominy. Este mtodo

tem a grande vantagem de caracterizar a temperabilidade em uma nica operao. Nele, um

corpo-de-prova cilndrico de dimenses padronizadas austenitizado e, em seguida, resfriado

em um dispositivo apropriado por um jato de gua dirigido sobre uma das suas extremidades.A fig. 1 mostra a forma e dimenses de um corpo-de-prova Jominy e o esquema de fixao do

mesmo em um sistema de resfriamento.

(a) (b)

Figura 1 (a) Corpo de prova para o ensaio Jominy; (b) Dispositivo Jominy.

Coluna livre degua

gua 25oC 5


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O corpo-de-prova usinado a partir de uma barra forjada ou laminada de dimetro

igual a 32mm. A barra laminada ou forjada deve ser normalizada antes da usinagem final. O

ao deve ser mantido na temperatura de austenitizao por 1 hora e resfriado ao ar. Torna-se

importante que a atmosfera do forno (figura 2) seja adequada, no sentido de ser evitar a

formao de carepa ou descarbonetao na superfcie do corpo-de-prova.

Figura 2 Forno tipo mufla utilizado no aquecimento dos corpos de prova.

A seguir, o corpo-de-prova deve ser colocado em um dispositivo (figura 3) de modo

que uma coluna de gua, na temperatura entre 5 a 30C, possa ser direcionada contra a sua

extremidade inferior. O tempo entre a remoo do corpo-de-prova do forno e o comeo do

resfriamento no deve exceder a 5 segundos. A amostra deve permanecer no dispositivo por

10 minutos, no mnimo, de forma a atingir a temperatura ambiente. O corpo-de-prova

experimenta um resfriamento para uma severidade que se encontra entre aquelas associadas

gua e ao ar.

Aps o resfriamento, as extremidades opostas do corpo-de-prova so usinadas e

leituras de durezas so feitas distncias regulares de 1/16 da extremidade temperada at o

topo do corpo de prova. A profundidade usinada deveria ser de 0,38mm ao longo do

comprimento inteiro do corpo-de-prova. Nessa operao de usinagem, a profundidade de

corte no deveria exceder 0,013 mm por passe e, simultaneamente, deve-se evitar o

aquecimento na amostra, mantendo-se uma boa refrigerao na operao de corte.


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Figura 3 Dispositivo Jominy de resfriamento.

A mquina de ensaio de dureza deve ser aferida contra blocos de teste padro antes

do teste de temperabilidade. A determinao da distancia da extremidade temperada ao centro

da primeira impresso e a verificao da distncia de centro a centro das impresses que se

sucedem deve ser feita utilizando-se microscpio. As variaes permissveis dessas

impresses devem ser menores que 0,075 mm . As leituras de dureza em distancias idnticasdeveriam ser medidas nas duas faces e o valor mdio resultante utilizado no grfico de dureza

versus distncia da extremidade temperada.

Um aspecto muito interessante do ensaio Jominy que a cada posio do corpo de

prova corresponde a uma taxa de resfriamento bem conhecida. A escala de topo da figura 4

mostra taxas de resfriamento aproximadas correspondendo a posies no corpo-de-prova

Jominy. Esta taxa de resfriamento que determina a quantidade de martensita e, assim, a

dureza que se desenvolve em um dado ponto do corpo-de-prova. Pode-se a partir do

conhecimento dessas velocidades de resfriamento obter perfis de dureza em peas de

diferentes geometrias e em diferentes meios de resfriamento.

O mtodo Jominy , tambm, padronizado pelas normas ASTM A-255 e SAE J406. A

temperabilidade de um ao tanto maior quanto maior for o seu perodo de incubao,

determinado no diagrama TTT. Todos os fatores que aceleram a nucleao de perlita causam

um decrscimo na temperabilidade do ao. Dentre estes fatores, podem ser citados:

granulao fina da austenita, incluses no dissolvidas na austenita e falta de homogeneidade

na composio qumica da austenita.

Corpo deprova

Sada degua

vvula

Fluxo degua


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Com os dados da dureza em funo da distncia da extremidade temperada, obtm-se

a curva Jominy de temperabilidade. A curva de temperabilidade um ao comercial pode variar

dentro de uma faixa relativamente ampla, em funo dos limites permissveis de especificao

de sua composio qumica.

.

Figura 4 Curva de temperabilidade caracterstica de um ao.

QUESTES

1- Pesquise, na literatura, a composio qumica dos aos em estudo.2- Na realizao do ensaio Jominy dos aos ABNT 4345 e ABNT 1045 qual a temperatura

e o tempo de austenitizao utilizados?

a) Explique como a temperatura de austenitizao destes aos foi obtida.b) Qual parmetro influencia na dureza mxima obtida aps ensaio Jominy?

3- Construa as curvas de temperabilidade Jominy para o aos ensaiados.4- Qual dos dois apresenta maior temperabilidade ?5- Porque as durezas mximas dos dois aos tm valores prximos ?

3- BIBLIOGRAFIA

1. SAE Handbook 1978, Part 1.2.

Pedraza, Antonio Juan; Coutinho, Carlos Alberto Bottrel; Silva, Evando Mirra de Paula Tratamentos trmicos dos aos, ed. Engenharia, UFMG BH-MG.

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