Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

vez que estes dados são às vezes usados em conjunção com curvas de temperabilidade. Diagramas
similares àquelas da Figura 11.8 têm também sido geradas para geometria outras que cilíndricas (por
exemplo, placas planas).
Figura 11.8 Taxa de resfriamento como uma função de diâmetro, ( em 4 posições: na superfície, a
3/4 do raio, a meio raio (1/2 R) e centro) para barras cilíndricas temperadas em medianamente
agitados meios: (a) água e (b) óleo. Posições Jominy equivalentes estão incluídas ao longo doeixo
basal. (Adaptado a partir de Metals Handbook: Properties and Selection, Irons and Steels,
Vol.1, 9a.Edição, B. Bardes, Editor, American Society for Metals, 1978, p.492).
Uma utilidade de tais diagramas é na previsão de dureza transversal ao longo da seção
reta de uma amostra. Por exemplo, Figura 11.9a compara as distribuições de dureza radial de
amostras cilíndricas de aços-carbono(1040) e de aços-liga (4140); ambos têm um diâmetro de 2
polegadas (50mm) e foram temperadas em água. A diferença em temperabilidade é evidente a partir
destes 2 perfis. O diâmetroda amostra também influencia a distribuição de dureza, como
demonstrado na Figura11.9b, que grafica os perfis de dureza para cilíndros de de aço 4140 de 2 e
4 polegadas (50 e 100 mm) de diâmetro. O Exemplo 11.1 ilustra como estes perfis de dureza são
determinados.
Figura 11.9. Perfis radiais de dureza para (a) amostras de cilíndricas de 2 polegadas (50 mm) de
diâmetro de aços 1040 e 4140 em água medianamente agitada, e (b) amostras cilíndricas de 2 e 4
polegadas (50 e 100 mm) de diâmetro de aço 4140 temperadas em água medianamente agitada.
Até onde a forma da amostra estiver concerne, de vez que a energia calorífica é dissipada
ao meio de têmpera na superfície da amostra, a taxa de resfriamento para um particular meio de
tratamento de têmpera depende da razão entre a área da superficie e a massa da amostra. Quanto
maior for esta razão, tanto maior será a taxa de resfriamento e, consequentemente, tanto mais
profundo o seu efeito. Formas irregulares com arestas e cantos têm maiores razões superfície-paramassa
do que formas regulares e arredondadas (por exemplo, esferas e cilíndros) e são assim mais
susceptíveis a endurecimento por têmpera.
Existe uma multiplicidade de aços que são susceptíveis a um tratamento térmico
martensítico e um dos mais importantes critérios no processo de seleção é a temperabilidade.
Curvas de temperabilidade, quando utilizadas em conjunção com gráficos tais como aqueles da
Figura 11.8 para vários meios de têmpera, podem ser usados para determinar se um particular aço
é adequado para uma particular aplicação. Ou, de maneira oposta , pode-se determinar se um
procedimento de têmpera é apropriado para uma liga. Para partes que estão envolvidas em
aplicações de relativamente altas tensões, um mínimo de 80% de martensita deve ser produzido
através de todo o interior como uma consequência do procedimento de têmpera. Apenas um
mínimo de 50% é requerido para partes moderadamente tensionadas.
EXEMPLO 11.1