Relatorio Estagio Brunofreitasdalmagro Revisado

8/18/2019 Relatorio Estagio Brunofreitasdalmagro Revisado

1/59

UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDOFaculdade de Engenharia e Arquitetura

Curso de Engenharia Mecânica

Efeito de Tratamentos Térmicos em Ferros FundidosNodulares aplicados a Hastes Escarificadoras

Estágio Profissional

Aluno: Bruno Freitas DalmagroOrientador: Prof. Dr. Charles Leonardo Israel

Passo Fundo2012


2/59

Bruno Freitas Dalmagro

EFEITO DE TRATAMENTOS TÉRMICOS EM FERROS FUNDIDOS NODULARESAPLICADOS A HASTES ESCARIFICADORAS

Relatórios de Estágio Profissional do Curso

de Engenharia Mecânica - UPF.

Orientador: Professor Dr. Charles Leonardo Israel

Passo Fundo, 2012


3/59

AGRADECIMENTOS

A Deus, por ser o grande criado e sem ele nós não seríamos nada.

A minha importantíssima família, Pita, Joce, Ezequiel, Laura e em especial a minha

noiva Bruna, por terem me apoiado e incentivado nessa caminhada que não foi fácil.

A família Stara, por acreditarem no meu potencial e por terem me dado à chance de

fazer parte desse time lutador e vencedor.

Aos amigos e colegas que de alguma forma contribuíram para que esse trabalho fosse

concluído.

Aos professores do curso de Engenharia Mecânica, especialmente ao meu orientador

Charles Leonardo Israel, que me instruiu com seriedade e dedicação para que esse trabalho

fosse concluído.


4/59

SUMÁRIO

1

INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 1

2 OBJETIVOS .................................................................................................................. 3 2.1 Objetivo Geral ........................................................................................................ 4 2.2

Objetivos Específicos ............................................................................................. 4

3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ....................................................................................... 5 3.1

O solo ..................................................................................................................... 5

3.2 Ferros Fundidos Nodulares ................................................................................... 15 3.3 Propriedades Mecânicas ....................................................................................... 25 3.4 Tribologia em Máquinas Agrícolas ....................................................................... 29

4 CARACTERIZAÇÃO E SOLUÇÃO DO PROBLEMA ............................................... 33 4.1

Apresentação da Empresa ..................................................................................... 33

4.2 Características do Implemento .............................................................................. 33 4.3 Caracterização do Problema.................................................................................. 35

4.4

Procedimento Experimental .................................................................................. 38

4.5 Resultados E Discussão ........................................................................................ 44 5

CONCLUSÃO ............................................................................................................. 50

6 BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................... 51


5/59

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Escarificador fox ...................................................................................................... 3

Figura 2 Haste Escarificadora (www.stara.com.br) ................................................................. 4 Figura 3 - Perfil hipotético de solo, apresentando os principais horizontes (Rio Grande do Sul,

1982). ............................................................................................................................. 6

Figura 4 - Composição do solo (Rio Grande do Sul, 1982). .................................................... 7 Figura 5 – Limitações que podem ocasionar crescimento deficiente do Sistema radicular

(Camargo, 1983). ........................................................................................................... 8 Figura 6 – Característica de uma estrutura de solo compactada (Camargo, 1983). .................. 9 Figura 7 – Característica de uma estrutura de solo não compactada (Camargo, 1983). ............ 9 Figura 8 – Grade articulada (www.baldan.com.br ). .............................................................. 11 Figura 9 Profundidade ideal de subsolagem ou escarificação (Camargo, 1983). ................... 13

Figura 10 Subsolador completo (www.stara.com.br). ........................................................... 14 Figura 11 Curva Tensão X Deformação (Dieter, 1981)......................................................... 26

Figura 12 Tipos de Fratura (Dieter, 1981) ............................................................................ 30

Figura 13 Escarificador Fox – componentes (www.stara.com.br ) ......................................... 34 Figura 14 Componentes Haste Sulcadora Fox (www.stara.com.br )....................................... 36

Figura 15 Ponteira Escarificador com Desgaste Prematuro (Stara S/A) ................................ 37 Figura 16 - Custo Ferros Fundidos Analisados (Stara S/A) ................................................... 39 Figura 17 Geometria e Dimensões do Corpo de Prova Ensaio de Tração (ASTM A370) ...... 41 Figura 18 Geometria e Dimensões Corpos de Prova Ensaio de Impacto (ASTM E10-01) ..... 43 Figura 19 Micrografia do Ferro Fundido Nodular Sem tratamento – Presença da Matriz

Ferritica Perlítica a) Aspecto Geral da Microestrutura b) Mesma região 100x aumento(ataque nital 3%) .......................................................................................................... 45

Figura 20 Micrografia do Ferro Fundido Nodular Temperado / Revenido – Nódulos de Grafita

numa matriz martensítica a) Aspecto Geral da Microestrutura b) Mesma região 100xaumento (ataque nital 3%) ............................................................................................ 45

Figura 21 Micrografia do Ferro Fundido Nodular Austemperado – Nódulos de Grafita numamatriz Ausferrítica a) Aspecto Geral da Microestrutura b) Mesma região 100x aumento(ataque nital 3%) .......................................................................................................... 46

Figura 22 Micrografia do Ferro Fundido Nodular Austemperado + Nitretação – Nódulos deGrafita numa matriz Ausferrítica a) Aspecto Geral da Microestrutura b) Mesma regiãosem aumento (ataque nital 3%) ..................................................................................... 46

Figura 23 Comparativo da Resistência ao Desgaste dos Ferros Fundidos Ensaiados ............. 47


6/59

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Classificação dos ferros fundidos nodulares (Chiaverini, 2005). ............................. 18

Tabela 2 Propriedades do ferro fundido nodular austêmperado (Chiaverini, 2005). .............. 18 Tabela 3 Componentes do escarificador Fox (www.stara.com.br) ........................................ 34 Tabela 4 Especificações Escarificador Fox (www.stara.com.br) ........................................... 35

Tabela 5 Componentes Haste Fox (www.stara.com.br) ........................................................ 36 Tabela 6 Composição Químico encontrada Fofo GGG-50 .................................................... 40

Tabela 7 Propriedades Mecânicas Ferros Fundidos Nodulares (* - Não Determinado) .......... 44 Tabela 8 Redução da Massa Acumulada dos Materiais Avaliados ........................................ 47 Tabela 9 Resultado do Ensaio de Impacto em Corpos de Prova ............................................ 49


7/59

7

RESUMO

Neste trabalho foi realizado um estudo sobre o efeito de diferentes tratamentos

térmicos em hastes Escarificadoras de ferro fundido Nodular. Foram avaliados as diferentes

microestruturas resultantes dos tratamentos térmicos de Tempera mais Revenimento e

Austêmpera, a utilização do tratamento químico de nitretação sobre uma superfície

Austêmperada e os aspectos relacionados as propriedades mecânicas e de dureza.

Para caracterização dos ferros fundidos com seus devidos tratamento, foi utilizado

microscopia óptica e ensaios de tração, impacto e dureza. Após os tratamentos também

foram realizados testes de desgaste para avaliar a perda de massa para cada um dos

tratamentos bem como da peça utilizada em linha de Ferro Fundido Nodular GGG-50.


8/59

1

1 INTRODUÇÃO

O sistema de produção agrícola atual, onde o solo é utilizado de forma intensiva, vem

despertando o interesse dos agricultores brasileiros com relação à compactação do solo.

A descompactação mecânica da camada subsuperficial compactada é realizada com

uma ferramenta de geometria adequada para isso, que e denominada de subsolador ou

escarificador. Esta ferramenta visa romper as camadas subsuperficial criando um sistema de

fendas e fissuras que proporcionará um melhor ambiente físico-químico para o

desenvolvimento das culturas permitindo um aumento da produção agrícola e da eficiência

dos fertilizantes aplicados. A haste de formato é reto-inclinado, curvo ou parabólico é o

principal elemento do subsolador, seu formato tem grande influencia na formação de tração

demandada pela operação (CAMARGO 1983).

Geralmente as hastes que tem como principal matéria-prima os ferros fundidos

nodulares, e por trabalharem com solo constantemente sofrem por desgastes, devido ao

deslocamento e destacamento de partículas metálicas do material e também por fraturas pela

grande concentração de tensões da mesma em relação ao solo.

Os ferros fundidos nodulares têm alta ductilidade e tenacidade conseguidas graças a

obtenção da grafita esferoidal, obtida através do processo de nodularização.

Esses materiais ainda podem ainda ser aperfeiçoados através da realização de

tratamentos térmicos que visam modificar a microestrutura bruta de fusão. Os tratamentostérmicos são normalmente aplicados para se obter matrizes com maior resistência mecânica e

ao desgaste, associadas à propriedade de ductilidade e tenacidade elevada.

Comparando os ferros fundidos nodulares tradicionais, os temperados e revenidos

apresentam uma melhor combinação das propriedades mecânicas com a obtenção da

martensita que aumenta a dureza e sua resistência à tração. A Austempera por sua vez tem

como resultado a bainita que apresenta de forma expressiva a melhor combinação de dureza,

ductilidade e tenacidade (Chiaverini 2005)


9/59

2

Para se encontrar um melhor equilíbrio entre a tenacidade de estruturas bainíticas de

ferros fundidos nodulares e alta resistência ao desgaste se utiliza a nitretação, que causa

menores problemas dimensionais, com alta resistência a fadiga pelo fato do processo

introduzir tensões residuais de compressão na superfície, além da camada nitretada possuir

elevada resistência mecânica.

O presente trabalho apresenta uma revisão bibliográfica em relação ao solo e as

máquinas para Subsolagem e escarificação, após sobre os problemas que os componentes

dessas máquinas sofrem devido a desgastes e fraturas. A utilização do ferro fundido pela

indústria é destacada devido às inúmeras vantagens do mesmo, são abordados os tratamentos

térmicos de têmpera / revenimento, austêmpera e tratamento químico de nitretação, tendo

como resultado a comparação de todos no que diz respeito ductilidade e tenacidade.


10/59

3

2 OBJETIVOS

Com este trabalho pretende-se solucionar um problema de desgaste e fratura da Haste

Sulcadora empregada no Escarificador Fox, para tal será feito um estudo de tratamentos

térmicos/químicos empregados a esta.

O escarificador Fox trata-se de um implemento rebocado por trator agrícola e é

destinado a recuperação de solos compactados e preparação de solos ainda não cultivados. Os

modelos de escarificadores onde as botinhas são utilizadas são máquinas de 7 hastes até 15

hastes, o projeto desse escarificador encontra-se concluído e já está sendo comercializado com

uma Haste em Ferro Fundido Nodular, liga GGG50 conforme DIN 1963. O implemento é

fabricado pela empresa de implementos agrícolas Stara S.A. A Figura 1 apresenta umaimagem do escarificador que encontra-se em comercialização pela empresa e a Figura 2

apresenta a Haste do implemento em contato com o solo.

Figura 1 Escarificador fox

(www.stara.com.br)

http://www.stara.com.br/http://www.stara.com.br/


11/59

4

Figura 2 Haste Escarificadora (www.stara.com.br)

2.1 Objetivo Geral

Desenvolver o estudo dos tratamentos térmicos de Têmpera/Revenimento, Austêmpera

e do tratamento químico de nitretação empregados a Ferros Fundidos Nodulares para tal será

realizado para cada liga, ensaios de caracterização com tração, dureza e metalografia, de

impacto (Charpy) e desgaste abrasivo (teste a campo), posteriormente será feito um

comparativo entre todos os tratamentos para decidir qual tem o melhor custo x beneficio bem

como as principais características desejadas para esse trabalho que são a melhor combinação

de dureza, ductilidade e tenacidade.

2.2

Objetivos Específicos

- Realizar a revisão sobre solo e compactação do solo.

- Fazer a revisão bibliográfica sobre Ferros Fundidos Nodulares;

- Características sobre tratamentos térmicos e químicos em Ferros Fundidos;

- Estudo sobre Desgaste e Fratura;

- Realizar um estudo de viabilidade econômica dos tratamentos empregados;


12/59

5

3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1

O solo

CAMARGO (1983), diz que a conceituação de solo tem mudado ao longo da história e

evoluiu à medida que o homem aumentou seus conhecimentos e criou novas tecnologias.

Assim para os homens primitivos, o solo nada mais era que o suporte para seus movimentos e

habitações. Mais tarde, quando o homem começou a plantar e a produzir seus alimentos, o

solo começou a ser definido como um meio para o crescimento das plantas, e como tal,

começou a ser diferenciado como solo bom, ruim, demasiadamente úmido, demasiadamente

duro para cultivar, muito pedregoso, etc.

Entretanto, o conceito básico de solo, desde que ele foi reconhecido como entidade de

valor, tem sido de uma camada fina e contínua sobre a superfície do globo terrestre, exceto na

superfície dos picos escarpados e pedregosos das montanhas e dos locais permanentemente

cobertos por gelo ou por neve.

Em termos gerais considera-se como solo agrícola os primeiros 30 cm de solo a partir

de sua superfície e abaixo desta temos o subsolo. Nessa camada superficial, concentra-se a

quase totalidade do sistema radicular das plantas e é onde estão disponíveis os nutrientes

necessários para o seu desenvolvimento. O conjunto do solo e subsolo constitui-se no suporte para a sustentação das plantas. A seguir mais alguns aspectos do solo:

Perfil do solo

A Figura 3 reproduz um corte feito no solo. Nela podemos identificar as váriassubcamadas que formam o solo, as quais são denominadas de horizontes.


13/59

6

Figura 3 - Perfil hipotético de solo, apresentando os principais horizontes (Rio Grande do Sul, 1982).

Cada horizonte é denominado com uma das seguintes letras do alfabeto: O, A, B, C e

R, conforme as características que apresentam: (Rio Grande do Sul, 1982)

Horizonte O: é composto de matéria orgânica total ou parcialmente decomposta

(galhos de árvores, folhas, vegetação rasteira, etc.). É encontrado acima dos horizontes

minerais, na maioria dos solos sob vegetação de florestas e nos perfis de solos orgânicos.

Horizonte A: é a camada superficial da maioria dos solos cultivados. Apresenta uma

cor mais escura devido à incorporação de matéria orgânica e concentra, praticamente, todo o

sistema radicular das plantas cultivadas. Em solos muito castigados pela erosão, esse

horizonte pode ter desaparecido.

Horizonte B: é a camada que vem logo abaixo do horizonte A, também chamada de

subsolo. Geralmente apresenta cores mais claras do que o horizonte A devido à pequena

quantidade de matéria orgânica que apresenta. Pode apresentar cor avermelhada, cor

acinzentada (solo banhado), cor esbranquiçada, etc. Em solos com pequena profundidade e/ou

recentes, esse horizonte pode faltar.

Horizonte C: este horizonte ocorre entre o horizonte B e a rocha propriamente dita. Na

verdade é um material inconsolidado que, geralmente, provém da decomposição da rocha. É o

material que deu origem ao solo acima dele.

Horizonte R: é a rocha propriamente dita, ainda não alterada.


14/59

7

Vale salientar que as espessuras dos horizontes são variáveis e a falta de alguns

horizontes em determinados solos e bastante comum. Tudo isso depende da intensidade dos

fatores de formação do solo.

Composição do solo

A Figura 4 representa um solo na sua composição ideal.

Figura 4 - Composição do solo (Rio Grande do Sul, 1982).

Um solo nestas condições é ideal para o desenvolvimento e produção das plantas,

porém, devido à intervenção do homem através da mecanização, do pisoteio de animais e o

transito de veículos, além de outros fatores, fazem com que aumente o teor de material

mineral e por consequência reduz a concentração de água e ar gerando assim o que chamamos

de adensamento ou compactação do solo.

Compactação do solo

Segundo CAMARGO (1983), o bom crescimento e o bom desenvolvimento das plantas que levam a produzir grãos, fibras e outros produtos comerciáveis dependem da


15/59

8

harmonia de uma série de fatores de muita importância para que se tenham boas produções, e

pode-se dizer que qualquer obstáculo que restrinja o crescimento radicular reduz essa

absorção.

Existem diversas limitações para as plantas cultivadas que ocasionam um crescimento

deficiente do sistema radicular e entre elas podemos citar: danos causados por insetos e

moléstias, deficiências nutricionais, acidez do solo, drenagem insuficiente, baixa taxa de

oxigênio, temperatura do solo imprópria, compactação do solo e dilaceramento radicular, a

Figura 5 nos mostra essas limitações em ordem da superfície para o subsolo. Dentre estas

limitações, a compactação do solo toma, muitas vezes, dimensões sérias, porque, causando

restrição ao crescimento e desenvolvimento radicular acarreta uma série de problemas que

afetam direta ou indiretamente a produção das plantas.A compactação do solo agrícola é um conceito complexo e uma propriedade de difícil

descrição e mensuração, além de estar diretamente relacionada com as propriedades físicas,

químicas e biológicas que são importantes ao desenvolvimento das plantas. A compactação

do solo determina, de certa maneira, as relações entre ar, água e temperatura que influenciam

a germinação, a emergência das plântulas, o crescimento radicular e, praticamente, todas as

fases do desenvolvimento.

Figura 5 – Limitações que podem ocasionar crescimento deficiente do Sistema radicular (Camargo, 1983).

Na Figura 6 podemos observar um pedaço de solo compactado onde as raízes não

conseguem se proliferar e os poros do solo estão todos fechados e na Figura 7 mostramos um

pedaço de solo não compactado, onde mostra o crescimento radicular de uma planta e o solo

com os poros bem abertos.


16/59

9

Figura 6 – Característica de uma estrutura de solo compactada (Camargo, 1983).

Figura 7 – Característica de uma estrutura de solo não compactada (Camargo, 1983).

Causas da compactação do solo

Ainda, segundo CAMARGO & ALLEONI (1997), as forças que atuam no solo podem

ser classificadas em duas grandes categorias: as externas e as internas. Forças externas

resultam do tráfego de veículos, animais ou pessoas assim como do crescimento de raízes

grandes que empurram um pouco as partículas do solo para forçar sua passagem podendo até


17/59

10

a causar compactação, e as internas resultam de ciclos como congelamento e degelo,

umedecimento e secamento e expansão e contração da massa do solo. Quando expressas

como pressão essas forças provavelmente tenham a mesma ação no sistema, não sendo

necessária nenhuma distinção entre elas.

Entretanto a literatura sobre compactação do solo é clara em afirmar que o

rearranjamento de partículas primárias e agregados por implementos de tração e cultivo,

principalmente a compressão causada por tráfego de veículos, pode ser considerada a maior

causa da compactação do solo.

Para JORGE (1983), até 1940, um trator pesava em media, menos que três toneladas,

enquanto que as maquinas que trafegam atualmente pelos solos cultivados podem pesar mais

de 20 toneladas que é o caso dos caminhões carregados com produtos. A luta do homem narude lida do campo e na busca da produtividade agrícola vem desde 8.000 anos antes de

Cristo, quando desenvolve técnicas de cultivo e cria seus primeiros instrumentos com paus e

pedras. O cultivo regular surge nas colinas do Oriente Médio no século IX a.C. Na América a

agricultura começa perto do século VII d.C., com o plantio indígena do milho, mandioca e

inhame. No século XIII aparece o arado de lâmina de madeira e só por vota de 1600 são

desenvolvidas na Europa produtos como semeador mecânico, abanador de cereais, puxados

por bois, burros, cavalos ou acionados pela força humana.A agricultura moderna só nasce por volta de 1850 e ganha força especialmente no

século XIX com o aparecimento das primeiras máquinas a vapor e, posteriormente, dos

motores a explosão. A mecanização da lavoura, aliada a inovações como adubação e

defensivos, secagem, silagem, refrigeração e pasteurização de alimentos, multiplicou por dez

a produtividade do solo e por cinquenta a do trabalho agrícola no fim do século XIX. As

máquinas modernas, que centuplicaram a produtividade, encontrariam seu estado da arte no

fim do século XX com a informatização e a introdução da agricultura de precisão via satélite(ANFAVEA, 2010).

Equipamentos para preparo do solo

O solo vem sendo cultivado desde os tempos dos primórdios onde eles usavam

ferramentas a base de madeira, ossos e pedras. No século XIII aparece o primeiro arado de

lâmina de madeira e só por volta de 1600 são desenvolvidas na Europa produtos como


18/59

11

semeador mecânico, abanador de cereais e arados, puxados por bois, burros e cavalos ou

acionados pela força humana.

A agricultura moderna só nasceu por volta de 1850 e ganha força especialmente no

século XIX com o aparecimento das primeiras maquinas a vapor e posteriormente dos

motores a explosão.

Alguns dos métodos mais utilizados hoje em dia serão citados abaixo:

Gradagem

As principais funções das grades são de desagregar os torrões, nivelar a superfície do

solo para facilitar o plantio, diminuir os vazios que resultam entre os torrões e destruir os

sistemas de vasos capilares que se formam na camada superior do solo, a fim de evitar a

evaporação de água das camadas mais profundas. Pode ser ainda utilizadas para a inversão de

uma camada superficial do solo para a incorporação de fertilizantes ou defensivos, enterro de

sementes miúdas semeadas a lanço, eliminação de ervas daninha BALASTREIRE (1990). Na

Figura 8 podemos observar uma grade articulada, onde a mesma encontra-se fechada, sua

abertura se dará através de cilindros hidráulicos.

Figura 8 – Grade articulada (www.baldan.com.br ).

http://www.baldan.com.br/http://www.baldan.com.br/http://www.baldan.com.br/http://www.baldan.com.br/


19/59

12

Escarificação

A escarificação é uma operação de mobilização do solo até uma profundidade máxima

de 30 cm, através de implementos de hastes, denominadas escarificadores. As hastes dos

escarificadores rompem a camada superficial do solo sem promover a inversão do perfil

mobilizado, mantendo entre 50 e 70% da cobertura vegetal existente sobre o solo antes do

preparo, BOLLER (2001).

Através do processo de escarificação se mantém uma maior porcentagem de cobertura

do solo com restos culturais, em contrapartida, os escarificadores não controlam com

eficiência as plantas daninhas.

Subsolagem

A subsolagem é uma operação que objetiva a descompactação do solo, quando houver

uma camada compactada a profundidades que ultrapassem 30 cm, BOLLER (2001).

CASTRO (1985) relata que subsolador é um implemento que consta de varias hastes

montadas em uma armação de aço a distancia geralmente não inferior a 50 cm, às vezes

chegando a um metro de distancia ou mais, capaz de penetrar a uma profundidade maior que

30 a 35 cm, mantendo a profundidade durante o trabalho sem que ocorram embuchamentos.

BALASTREIRE (1990) descreve que a correta utilização de subsoladores pressupõe

conhecimentos suficientes sobre características do solo trabalhado, tais como compactação

existente na superfície, textura e estrutura e, ainda, das características necessárias para a

operação com o equipamento, como a profundidade de trabalho, espaçamento entre hastes,

dimensões e formatos das hastes, potência necessária, etc.Segundo TAYLOR & BELTRAME (1990), o rompimento das camadas compactadas

do solo traz como benefícios imediatos:

A redução da densidade do solo, que diminui a resistência à penetração das raízes;

Aumento no volume dos macroporos, que melhora a aeração e a drenagem interna do

solo;

Permite um fluxo vertical mais rápido da água, que diminui o escoamento superficial e

o tempo de encharcamento do solo, em áreas com declividade e planas respectivamente.


20/59

13

É importante se levar em consideração dois fatores a serem analisados antes da

subsolagem, o primeiro é o tipo de solo a ser subsolado, já que a subsolagem não apresenta

mesma eficiência para diferentes tipos de solo, sendo necessário verificar também as camadas

compactadas, o segundo é se estudar o custo em relação ao beneficio que a subsolagem irá

proporcionar futuramente.

Ainda de acordo com TAYLOR & BELTRAME (1980), em resumo os seguintes

pontos devem ser observados para que se obtenha o máximo de eficiência do tratamento de

subsolagem:

Estabelecer a necessidade de subsolagem e localizar a profundidade da camada

compactada a ser eliminada;

Certificar-se da profundidade da operação, para não trabalhar abaixo da

profundidade critica;

Verificar se o espaçamento lateral entre as hastes está correto, para

proporcionar uma reestruturação completa do solo;

Certificar-se de que o subsolador esteja de acordo com o tamanho do trator;

Trabalhar sempre na profundidade mínima exigida, para remover a

compactação, de modo a maximizar a taxa de trabalho.

A subsolagem é uma operação que implica em elevado consumo de energia e somente

se justifica em condições especiais, quando for detectada uma camada impeditiva ao fluxo de

água e/ou ao desenvolvimento do sistema radículas das plantas, em profundidades maiores de

30 cm, BOLLER (2001).

Figura 9 Profundidade ideal de subsolagem ou escarificação (Camargo, 1983).


21/59

14

A Figura 9 serve de exemplo tanto para subsolagem como escarificação, pois o método

de avaliação do solo e feito da mesma maneira o que muda é só a profundidade de trabalho e

o espaçamento entre hastes. Na Figura 10 temos um exemplo de um subsolador fabricado pelaempresa Stara com disco de corte, hastes e rolo destorroador montados, essa figura pode ser

usada também para Escarificação pois os equipamentos são semelhantes apenas mudando a

profundidade de atuação das hastes.

Figura 10 Subsolador completo (www.stara.com.br).

Definições de subsolador (escarificador)

Para BALASTREIRE (1990), os subsoladores são implementos utilizados sob a

superfície do solo, com o intuito de desagregar suas camadas compactadas, facilitando a

penetração de raízes e da água para camadas mais profundas.Ainda BALASTREIRE (1990) explica que os subsoladores são constituídos de:


22/59

15

Barra porta-ferramenta – montada no sistema hidráulico de levantamento dos

tratores, ou de arrasto, se possuir uma barra de tração para acoplar no trator.

Haste – constituída de uma barra de aço plana, com formato variável de acordo

com o fabricante. Normalmente o formato da haste é reto-inclinado, curvo ou parabólico.

Como a haste é o principal elemento do subsolador, seu formato tem grande influencia na

formação de tração demandada pela operação.

Ponteira – elemento acoplado a ponta da haste, que se desloca sob a superfície

do solo. A ponteira desagrega determinado volume de solo a sua frente, que é determinado

pelo teor de água em que o solo se encontra no momento da subsolagem.

Rodas de controle de profundidade – utilizadas caso o subsolador seja de

arrasto, podendo ser de metal ou com roda e pneu.

3.2 Ferros Fundidos Nodulares

Dentre as ligas ferro-carbono, os ferros fundidos constituem um grupo de ligas de

importância fundamental para a indústria, não só devido às características inerentes ao próprio

material, como também pelo fato de, mediante introdução de elementos de liga, aplicação de

tratamentos térmicos adequados e pelo desenvolvimento do ferro fundido nodular, ter sido

viável ao seu emprego em aplicações que, de certo modo, eram exclusivas dos aços.

Pelo conhecimento do diagrama de equilíbrio Fe-C, costuma-se ferro-fundido como

“as ligas Fe-C cujo teor de carbono se situa acima 2,11% aproximadamente”. Com à

influência do silício nessa liga, sobretudo sob o ponto de vista de sua constituição estrutural, o

ferro fundido é normamente considerado uma “liga ternária Fe-C-Si”, pois o silício está

frequentemente presente em teores superiores ao do próprio carbono. Por outro lado, em

função de usa constituição estrutural, o carbono está geralmente presente, em grande parcela,

na forma “livre”. Então se conclui que “Um Ferro fundido é liga ferro-carbono-silício, de

teores de carbono geralmente acima de 2,11%, em quantidade superior à que é retida em

solução sólida na austenita, de modo a resultar carbono parcialmente livre, na forma de veios

ou lamelas de grafita” CHIAVERINI (2005).


23/59

16

A tendência para formar grafita é regulada pela composição e pela taxa de

resfriamento. A formação de grafita é promovida pela presença do silício, além disso, taxas de

resfriamento mais lentas durante a solidificação favorecem a grafitização (formação de

grafita). Para a maioria dos ferros fundidos, o carbono existe como grafita, e tanto a

microestrutura quanto o comportamento mecânico dependem da composição e do tratamento

térmico. Os tipos mais comuns de ferros fundidos são cinzento, nodular, branco, maleável e

vermicular. CALLISTER (2008).

Ferros Fundidos Nodulares

Como o presente trabalho se refere apenas a ligas de Ferro Fundido Nodular, irá

apenas se abordar sobre o mesmo.

Para a formação do Ferro Fundido Nodular se parte de um Ferro Fundido Cinzento

com teores de carbono e silício entre 2,5 e 4,0%p e 1,0 e 3,0%p, respectivamente. Para a

maioria desses ferros fundidos, a grafita existe na forma de flocos, os quais se encontramnormalmente envolvidos por uma matriz de ferrita α ou de perlita. Em razão dos flocos de

grafita, uma superfície fraturada assume aparência acinzentada, daí o seu nome.

Mecanicamente, o ferro fundido cinzento é comparativamente pouco resistente e frágil em

tração, como consequência as sua microestrura, as extremidades dos flocos de grafita são

afiladas e pontiagudas e podem servir como pontos concentradores de tensões quando uma

tensão de tração externa é aplicada. A resistência e a ductilidade são muito maiores sob cargas

de compressão.

A Adição de uma pequena quantidade de magnésio e ou de cério ao ferro fundido

antes da fundição produz uma microestrutura e um conjunto de propriedades mecânicas

bastante diferentes. A grafita ainda se forma, mas na forma de nódulos ou partículas com

formato esférico, e não em flocos. Como os nódulos de grafita tem formato esférico, não

atuam como concentradores de tensões, o que permite materiais com melhor resistência

mecânica e ductilidade CALLISTER (2008).

O processo de elaboração do ferro fundido nodular pode envolver várias etapas de

controle da composição química para atender o objetivo desejado, desde a fusão, adição de

liga para nodularização, adição de inoculante, vazamento e desmoldagem.


24/59

17

O processo de fundição deve ser corretamente controlado para garantir a eficiência do

processo de esferoidização e, posteriormente da inoculação.

Como o magnésio tem ponto de ebulição muito baixo (1090 ºC, muito inferior ao

ponto de fusão do ferro), diversas técnicas industriais têm sido desenvolvidas para obter um

rendimento satisfatório e consiste desta importante adição. Alguns elementos têm efeito

nocivo sobre a nodularização (alumínio, titânio, chumbo, estanho) e adições de cério e cálcio

são especialmente úteis para neutralizar esses efeitos.

Atualmente, a metalurgia dos ferros fundidos nodulares evoluiu de forma que

diferentes matrizes, com estruturas muito similares às de aços, podem ser obtidas, mediante

tratamentos térmicos adequados. A especificação usual de ferros fundidos nodulares é através

da combinação do limite de ruptura mínimo (em MPa) seguido do alongamento total mínimono ensaio de tração (em %). Alguns limites de composição química são também fixados. Em

geral, os ferros fundidos nodulares têm teores de fósforo e de enxofre muito mais baixos do

que outros ferros fundidos. Composições como C=3,7%, Si=2,5%, Mn=0,3%, P=0,01% e

S=0,01% são representativas, embora a maior parte das especificações limite o teor de fósforo

em 0,08%. O enxofre precisa ser mantido em níveis baixos para evitar que reaja com o

magnésio, aumentando seu consumo ou comprometendo a nodularização.

Para o presente trabalho iremos utilizar um Ferro Fundido Nodular GGG50 conformeDIN 1693.

Micro Estrutura dos Ferros Fundidos Nodulares

A matriz do ferro fundido nodular geralmente obtida após fundição pode ser perlítica,

Ferrítica ou parcialmente ferrítica ou perlítica, dependendo da velocidade de resfriamento e

dos elementos químicos presentes na liga. Nos casos mais comuns, matrizes ferríticas ou perlíticas podem ser obtidas através de tratamentos térmicos. Entretanto para tratamentos

subsequentes de têmpera e austêmpera é desejável eliminar tratamentos intermediários, vistos

que, qualquer etapa anterior pode encarecer a manufatura da peça tornando inviável sua

produção. Muitas são as normas que classificam os tipos de ferros fundidos nodulares,

classificando o material através de suas propriedades mecânicas e estrutura predominante,

dentre elas são citadas a NBR 6916, DIN 1693 e ASTM A536. Estas normas são consideradas

as mais utilizadas, sendo que a não obtenção das matrizes e propriedades mecânicas desejadas

após a fusão das peças pode ser corrigida através de tratamentos térmicos conforme a NBR

13187. Existem normas classificando as propriedades mecânicas após o tratamento de


25/59

18

austêmpera como, por exemplo, ASTM A 897M- 90 e JIS G 5503. Na tabela 1 temos a

classificação de ferros fundidos nodulares e na tabela 2 as Propriedades dos Ferros fundidos

Nodulares Austemperados.

Tabela 1 Classificação dos ferros fundidos nodulares (Fonte: Chiaverini, 2005).

TABELA DE CLASSIFICAÇÃO DE FERROS FUNDIDOS NODULARES

E Q U I V A L Ê N C I A

ABNT NBR 6916 / NBR 8650 FE-42012 FE-50007 FE-70002

ASTM A-536 65.45.12 80.55.06 100.70.03

DIN EM 1563 EM-GJS-400-15 EM-GJS-500-7 EM-GJS700-2

SAE J-434 D-4512 D-5506 D-7003

DIN 1693 GGG-40 GGG-50 GGG-70

C O M P O S I Ç Ã O Q U Í M I C A ( % ) C 3,40 – 3,80 3,40 – 3,80 3,40 – 3,80

Si 2,10 – 2,50 2,30 – 2,80 2,30 – 2,80

Mn 0,30 Máx 0,50 Máx 1,00 Máx

P 0,09 Máx 0,09 Máx 0,09 Máx

S 0,02 Máx 0,02 Máx 0,02 Máx

Cu - 0,20 – 0,70 0,50 – 1,00

Mg 0,04 – 0,06 0,04 – 0,06 0,04 – 0,06

P R O P R I E D A D E S DUREZA (HB) 156 - 200 170 – 240 241 – 300

RESISTÊNCIA TRAÇÃO MÍN (Mpa) 420 490 700

LIMITE DE ESCOAMENTO (Mpa) 305 375 480

ALONGAMENTO MÍN (%) 12 7 2

MATRIZ PREDOMINANTE Ferrítica Perlítica/Ferrítica Perlítica

Tabela 2 Propriedades do ferro fundido nodular austêmperado (Fonte Chiaverini, 2005).

PROPRIEDADES DO FERRO FUNDIDO NODULAR AUSTEMPERADO

GRAU

ASTM

A897

RESISTENCIA

À TRAÇÃO

(Mpa)

LIMITE

ESCOAMENTO

(Mpa)

ALONGAMENTO

(%)

DUREZA

(HB)

1 850 550 10 269-321

2 1050 700 7 302-363

3 1200 850 4 341-444

4 1400 1100 1 388-477

5 1600 1300 - 444-555


26/59

19

Composição química de ferros fundidos Nodulares

As características mecânicas dos ferros fundidos nodulares dependem da composição

química bem como das condições de resfriamento e solidificação. Não é possível obter umafórmula simples que tenha em consideração apenas à composição química, sobretudo se

considerar a variedade de estruturas e propriedades possíveis. Todas as generalizações sobre o

efeito dos elementos de liga em aço e ferros fundidos são perigosas, em vista da

complexidade dos efeitos, da interação entre os elementos e dos efeitos de outras variáveis

sobre a microestrutura.

Carbono

A faixa utilizada em ferros fundidos nodulares está compreendido geralmente entre

3,0% e 4,0%. A faixa desejável se encontra entre 3,4% e 3,8% para se obter melhores

propriedades, fluidez, baixa concentração e alto número de nódulos, faixas acima podem

ocorrer problemas de flotação do carbono e aumento da expansão do fundido durante a

solidificação, para faixas menores podem haver a existência de porosidades, em virtude da

falta de alimentação e em alguns casos até carbonetos.

Com altos teores de carbonos, temos diminuições de propriedades mecânicas de

resistência, alongamento e dureza, a influencia nessas propriedades se deve ao acréscimo da

fração de grafita presente na microestrutura e ao aumento na porcentagem de ferrita na matriz.

Nas aplicações onde se requer elevada resistência ao impacto, devem-se utilizar menores

teores de carbono, inclusive inferiores à faixa normalmente recomendada para a produção de

ferros fundidos nodulares (SANTOS 2000).

Silício

O silício depois do carbono é o elemento mais importante nos ferros fundidos

nodulares, ele é um forte agente grafitizante que promove a formação de ferrita. A quantidade

ideal de silício em ferros fundidos nodulares encontra-se entre 2,0% a 3,0%, com faixas acima

se obtem maiores quantidades de ferrita, com isso, há uma redução no limite de escoamento e

na resistência a tração e um acréscimo no alongamento e na resistência ao impacto, faixas

abaixo favorece aumento da ductilidade em nodulares tratados termicamente, porém incentiva

formação de carbonetos em seções finas (COLPAERT, 2008).


27/59

20

Manganês

Manganês dificulta a decomposição da cementita, em teores elevados pode anular a

ação do silício e o ferro fundido resultar branco, além de causar fragilização no material,havendo diminuição do limite de resistência á tração e do alongamento ao passo que o limite

de escoamento aumenta.. Nos ferros fundidos Nodulares, a quantidade de manganês

apropriada é de 0,5 % e 1,2%. O manganês é forte perlitizante porque estabiliza a austenita,

diminui o coeficiente de difusão do carbono e aumente a sua solubilidade (COLPAERT,

2008).

Fósforo

O fósforo (P), quando em teores normais a baixos é grafitizante e não desempenha um

papel preponderante, em teores elevados contribui para a fragilidade e atua como estabilizador

da cementita. O Fósforo aumenta a fluidez do metal líquido, permitindo fundir peças de

paredes mais finas e de contornos mais nítidos. Sua concentração deve limitar a 0,06%,

havendo situações em que níveis de até 0,08% são tolerados, desde que não se verifique

formação de steadita (FE3P) na microestrutura, para componentes que se deseja maior

resistência ao desgaste e menor tenacidade a Steadita é favorável pois é uma fase de altadureza . A fragilização por P em ligas ferrosas está geralmente associada à segregação para

contornos de grão no estado sólido, reduzindo a resistência coesiva dos grãos, que é

observada principalmente em materiais ferríticos (COLPAERT, 2008).

Enxofre

O teor de enxofre (S), nos ferros fundidos pode ser bastante elevado do que no caso

dos aços. O enxofre tem papel importante na morfologia da grafita formada. Para ferrosfundidos nodulares o enxofre é um ponto crítico, se o mesmo estiver muito baixo pode

resultar em um número menor de nódulos, porém se estiver alto poderá resultar na formação

de grafita na forma de veios. Para ferros fundidos nodulares a quantidade máxima deve ser de

0,02% (SANTOS 2000).


28/59

21

Cobre

O cobre é um elemento que influi beneficamente sobra a forma de grafita, ele aumenta

a temperabilidade, possibilitando que seções de maior espessura sejam completamenteausferríticas, após o tratamento térmico de austempera (SANTOS 2000).

Magnésio

É de suma importância para os ferros fundidos nodulares, pois ele é o principal

elemento utilizado para promover a formação de nódulos. Seus teores geralmente são de

0,03% e 0,06%, se os teores são baixos uma estrutura de grafita compacta com propriedades

mecânicas inferiores é produzida, se o seu teor é muito alto pode ocasionar um defeitochamado “dross” que é agrupamento irregular de grafita e óxidos (COLPAERT, 2008).

Cério

Adicionado com o objetivo de ajudar na inoculação e neutralizar elementos

indesejáveis que interferem na formação da grafita esferoidal. O teor desejável é de 0,003% e

0,01% (COLPAERT, 2008).

Tratamentos Térmicos e Termo-Químicos

Tratamento térmico é o conjunto de operações de aquecimento a que são submetidos

aos materiais metálicos, sob condições controladas de temperatura, tempo, atmosfera e

velocidade de resfriamento, com o objetivo de alterar suas propriedades ou conferir-lhes

características determinadas. Em geral, a melhora de uma ou mais propriedades, mediante um

determinado tratamento térmico, é conseguida com prejuízo a outras. Por exemplo, o aumentoda ductilidade provoca simultaneamente queda nos valores de dureza e resistência a tração.

Tratamentos Térmicos do Ferro Fundido Nodular

A estrutura normal do ferro fundido Nodular no estado fundido é constituída de matriz

perlítica com grafita esferoidal: pode, contudo, apresentar ferrita ou cementita livra. Muitas

peças de ferro nodular são empregadas no estado fundido, outras, entretanto, são tratadastermicamente. O tratamento térmico usual é o que decompõe a cementita produzindo ferrita e


29/59

22

mais grafita esferoidal, mediante um recozimento ou normalização. Pode-se também temperar

e revenir à dureza desejada. Os tratamentos térmicos a que usualmente são submetidos ferros

nodulares são: Alívio de tensões, Recozimento, Normalização, Têmpera e Revenido,

Austêmpera e Têmpera Superficial. (CHIAVERINI, 2005)

Ferro Fundido Nodular Temperado e Revenido

O tratamento térmico de Têmpera permite proporcionar ao Ferro Fundido nodular o

máximo de dureza que este pode atingir, As estruturas resultantes correspondem à da

Martensita revenida e o objetivo do tratamento é conferir ao material resistência mecânica,

dureza e resistência ao desgaste maior, com o aumento da resistência mecânica se perdeductilidade, sendo necessário então outro tratamento posterior a tempera, que é o

revenimento.

Os passos da tempera consistem no aquecimento do Ferro Fundido Nodular até sua

temperatura de austenitização entre 870° e 900°C, a austenitização é o processo que visa gerar

uma distribuição uniforme de carbono e de elementos de liga segregados durante a

solidificação em toda a matriz.

Após a austenitização é necessário um resfriamento rápido para suprimir a formaçãode ferrita e perlita e a produção de austenita metaestável, que irá se transformar em martensita

a baixa temperatura, em óleo é o mais recomendado pois minimiza tensões no fundido. Para o

sucesso da Têmpera, é necessária a completa obtensão de martensita na estrutura. Após

revine-se até a dureza desejada, o processo de revenimento reduz a tensão residual, a

quantidade de austenita retida e a probabilidade de fissuras.

Ferro Fundido Nodular Austêmperado

O ferro fundido nodular austêmperado é um tratamento denominado isotérmico devido

aproveitar as transformações da austenita que podem ocorrer em temperatura constante.

Mediante a esse tratamento, se obtém substancial melhora das propriedades mecânicas

dos ferros fundidos nodulares sua matriz contém ferrita acicular e austenita de alto carbono e

no qual tais microconstituintes, juntos são denominados “ausferrita”. As propriedades de

ductilidade, aliada a alta resistência mecânica, são originadas em razão do teor de austenita

retida na ausferrita da matriz básica. Essa melhora das propriedades mecânicas é de alto valor


30/59

23

a indústria, permitindo a redução de tamanho de peças bem como em alguns casos substituir o

aço por um ferro fundido nodular austêmperado em aplicações de engenharia.

No processo, o aquecimento para a austenitização, é feito entre 850° e 925°C de modo

que haja transferência suficiente de carbono as matrizes austenítica, como as zonas ferríticas

do ferro nodular são isentas de carbono, para que o material se torne endurecível, é necessário

na austenitização, que haja suprimento de carbono à ferrita ou austenita (acima da temperatura

crítica), o que ocorre por solução e difusão a partir dos nódulos de grafita. Esse processo

depende da temperatura e do tempo que varia de duas a quatro horas.

Para se produzir um Ferro Fundido nodular Austêmperado de boa resistência, boa

dureza e uma mais elevada tenacidade e ductilidade, se recomenda uma temperatura de

austêmpera entre 350° e 400ºC, com essas temperaturas se obtém uma matriz com ausferritagrosseira (com austenita retida entre 20 e 40%), quando se quer alta resistência a tração e á

dureza, sacrificando a resistência ao impacto, deve-se selecionar temperatura de austêmpera

entre 230 e 350°C.

Segundo Israel (2005) à medida que a temperatura de transformação isotérmica

diminui, as estruturas tornam-se mais finas e mais resistentes; as plaquetas de ferrita grosseira

irão dar lugar a agulhas de ferrita acicular cada vez mais finas e abundantes, ao mesmo tempo

em que as partículas de austenita se tornarão mais finas e diminuirá o espaçamento entre osmicroconstituintes.

A Austêmpera se conclui com um resfriamento em água ou óleo para se concluir a

transformação Isotérmica.

Resulta-se como microestruta do Ferro Fundido Nodular Austêmperado uma mistura

de Ferrita acicular e austenita retida com alto teor de carbono, outros constituintes incluem

martensita, carbonetos e perlita.

A principal vantagem da Austêmpera é que quando empregado a situações de apenastensões externas, tração e compressão, a matriz tem transformação em martensita que entre

várias qualidade pode se destacar o aumento da resistência ao desgaste (pois a martensita

aumenta a dureza da superfície de desgaste), algumas são as desvantagens como variações

dimensionais das peças e dificuldade de usinagem.


31/59

24

Tratamentos Termo-Químicos

Visam os tratamentos Termo-Químicos o endurecimento superficial dos materiais

metálicos pela modificação parcial da sua composição química, nas seções que desejaendurecer.

A Aplicação do calor num meio apropriado pode levar essa alteração da composição

química do material metálico até uma profundidade que depende da temperatura de

aquecimento e do tempo de permanência à temperatura de tratamento com o meio em questão.

A modificação parcial da composição química, seguida geralmente de tratamento

térmico apropriado, produz também uma modificação da estrutura do material, resultando,

numa modificação igualmente parcial das propriedades mecânicas.O objetivo principal é aumentar a dureza e a resistência ao desgaste superficial, ao

mesmo tempo em que o núcleo do material permanece dúctil e tenaz.

Os principais processos de endurecimento superficial são: Cementação, nitretação,

cianetação, carbonitratação e boretação (Chiaverini, 2005).

Ferro Fundido Nodular Nitretado

O tratamento termoquímico de nitretação foi descoberto no final do século XIX pelo

pesquisador Fremy, que constado o efeito endurecedor do nitrogênio nos ferros e aços, mas

somente em 1923, foi que o Dr. Fly da empresa Krupp entendeu que a nitretação poderia ser

aplicada com a eliminação do problema de fragilização da camada nitretada em peças através

de tratamentos executados á temperaturas inferiores.

A nitretação é um tratamento de endurecimento superficial em que se introduz

superficialmente no aço, até certa profundidade, nitrogênio, sob a ação de um ambiente

nitrogenoso, a uma temperatura determinada.

Nitretação é realizada com os seguintes objetivos:

- Obtenção de elevada dureza superficial;

- Aumento da resistência ao desgaste e da resistência à escoriação;

- Aumento da resistência à fadiga;

- Melhora da resistência à corrosão;

- Melhora da resistência superficial ao calor, até temperaturas correspondentes às de

nitretação; (Chiaverini, 2005).


32/59

25

A soma das propriedades dos Ferros Fundidos Nodulares Austêmperados com as da

Nitretação formam um material de elevada características mecânicas, amplamente utilizadas

em peças que sofrem com o desgaste, pois a camada nitretada é constante com a matriz com

grande aderência.

O processo introduz tensões residuais de compressão na superfície do ferro fundido,

além da camada nitretada possuir elevada resistência mecânica.

Algumas características do processo são a temperatura de tratamento inferior à crítica,

compreendida na faixa entre 500° a 575°C, em consequência as peças são menos suscetíveis a

empenamento ou distorção, como não a necessidade de qualquer tratamento posterior reduz as

probabilidades de empenamento ou distorção das peças.

A nitretação pode ser realizada através de três processos, a nitretação a gás, anitretação líquida ou em banho de sal e ionitretação.

3.3 Propriedades Mecânicas

As propriedades mecânicas dos materiais metálicos definem o comportamento do

material quando sujeitos à esforços mecânicos, pois estas estão relacionadas à capacidade do

material de resistir ou transmitir estes esforços aplicados sem romper e sem se deformar deforma incontrolável. Para se conhecer as propriedades mecânicas dos materiais são utilizados

vários testes como o Ensaio de Tração, Ensaio de Dureza e o Ensaio de impacto.

Ensaio de Tração

O ensaio de tração é amplamente usado para a obtenção de informações básicas sobre

a resistência de materiais, e como teste de controle de especificações. Em um ensaio de traçãoum corpo de prova é submetido força tratativa uniaxial continuamente crescente enquanto são

feitas observações simultâneas da elongação do corpo de prova. Uma curva de engenharia

tensão-deformação é construída a partir de medidas de carga e da elongação como pode ser

vista na figura 11 (Dieter, 1981)


33/59

26

Figura 11 Curva Tensão X Deformação (Dieter, 1981)

A tensão usada na curva tensão-deformação é a tensão longitudinal média no corpo de

prova, ela é obtida dividindo-se a carga pela área inicial da seção reta do corpo de prova.A Deformação usada para a curva de engenharia é a deformação linear média, que é

obtida peça divisão da elongação do compr imento útil do corpo de prova δ, pelo seu

comprimento original.

Uma vez que tanto a tensão como a deformação são obtidas pela divisão de carga e da

elongação por fatores constantes, a curva carga-elongação terá a mesma forma da curva

tensão-deformação de engenharia. As duas curvas são com frequência usadas indistintamente.

A forma e a magnitude de uma curva tensão-deformação de um material dependerá dasua composição, tratamento térmico, história anterior da deformação plástica e da taxa de

deformação, temperatura e estado de tensões impostas durante o teste. Os parâmetros que são

usados para descrever a curva tensão-deformação de um metal são: resistência a tração, tensão

limite de escoamento, elongação percentual e redução de área. Os dois primeiros são

parâmetros de resistência e os dois últimos são uma indicação da ductilidade.


34/59

27

Propriedades de Tração

Para o presente trabalho só utilizaremos o Escoamento, Limite de Escoamento e a

Resistência a tração as outras propriedades descritas abaixo estão presentes para embasamentoteórico:

Escoamento e Limite de escoamento: O escoamento é o nível de tensão no qual a

deformação plástica tem seu início, para alguns materiais que apresentam uma transição

elastoplástica gradual, o ponto de escoamento pode ser determinado como o ponto onde se

inicia o afastamento da linearidade na curva tensão-deformação algumas vezes chamado de

limite de proporcionalidade. A medida de tensão correspondente para produzir uma pequena

quantidade de deformação plástica é definida como limite de escoamento.

Limite de Resistência a Tração: É a tensão máxima que pode ser suportada por uma

estrutura sob tração, se a tensão for aplicada e mantida ocorrerá fratura.

Ductilidade: É a medida do grau de deformação plástica que foi suportado até a

fratura. Um material que apresenta uma deformação plástica muito pequena ou mesmo

nenhuma até a fratura é chamado de frágil.

Resiliência: É a capacidade de um material absorver energia quando ele é deformado

elasticamente e, depois com a remoção da carga, permitir a recuperação dessa energia.

Tenacidade: É a medida de habilidade do material em absorver energia até a sua

fratura. Adicionalmente, a tenacidade à fratura é uma propriedade indicativa da resistência de

um material à fratura quando uma trinca está presente (Dieter, 1981)

Ensaio Dureza

A dureza de um material é um termo deficientemente definido que pode ter muitos

significados, dependendo da experiência de quem o interpreta. Em geral a dureza implica uma

resistência a deformação, e para os metais é uma medida da sua resistência à deformação

plástica ou permanente. Para quem está envolvida com testes mecânicos de materiais a durezasignifica a resistência à penetração de um material duro em outro, pode ser resumida como


35/59

28

uma quantidade especifica facilmente medida que fornece informação sobre resistência de um

material duro ou o seu tratamento térmico. Existem vários tipos de dureza, Vickers, Knoop,

Rockweel e Brinell, para o presente trabalho irá se utilizar a dureza Brinell por ser

amplamente utilizada pela indústria e sua escala de dureza atingir altas durezas.

Dureza Brinell

O primeiro teste de dureza à penetração, padronizado e amplamente aceito foi proposto

por J.A Brinell, em 1900. O teste de dureza Brinell consiste na impressão de uma superfície

metálica com uma bilha de aço de 10mm de diâmetro com uma carga de 3000Kg. Para

materiais macios a carga é reduzida para 500 Kg a fim de evitar uma impressão muito

profunda, e para metais mais duros é usada uma esfera de carboneto de tungstênio para

minimizar a distorção do penetrador “bilha”. A carga é aplicada por um tempo padrão,

normalmente 30 segundos, e o diâmetro da impressão é medido por um microscópico após a

carga ter sido removida. Deve ser efetuada a média dos diâmetros da impressão das duas

leituras feitas perpendicularmente entre si. A superfície na qual a impressão é feita deve estar

relativamente lisa e isenta de sujeira ou película de óxido (Dieter, 1981)

Ensaio Impacto

O Ensaio Charpy é amplamente utilizado para medir a energia de impacto, algumas

vezes denominado tenacidade ao entalhe. O Corpo de prova possui um formato de uma barra

com seção transversal quadrada na qual é usinado um entalhe em “V”, a carga é aplicado

como impacto instantâneo, por meio de um martelo pendular balanceado, que é liberado de

uma posição elevada, a uma altura fixa. Ao ser liberado o martelo, a aresta em forma de cunha

atinge e fratura o corpo-de-prova no entalhe, o qual atua como um ponto de concentração de

tensões para esse impacto em alta velocidade. O pendulo continua o seu balanço, elevando-se

até uma altura máxima h’, que é inferior a h. A absorção de energia, calculada a partir da

diferença entre h e h’, é uma medida da energia de impacto. Seus resultados são limitados e

deve-se apenas utilizar para comparação de materiais ensaiados nas mesmas condições, pois

como o resultado é apenas uma medida absorvida, não fornece uma indicação segura sobre o

comportamento do metal ao choque em geral, o que seria possível apenas se pudesse ensaiar

uma peça inteira sob as condições de sua real aplicação (Dieter, 1981)


36/59

29

3.4 Tribologia em Máquinas Agrícolas

A causa e os mecanismos que provocam o desgaste em materiais são muito variados, e

devem ser abordados dentro de uma maior complexidade, definida pelo sistema tribológico. O

sistema tribológico engloba a superfície que sofre o desgaste, o agente de desgaste e o meio

em que as partes envolvidas estão atuando. O balanço de energia na interface de contato é

provavelmente a mais importante informação, e tem considerável influência no tipo de

mecanismo de desgaste. Para determinados mecanismos, dureza e tenacidade à fratura são

propriedades consideradas as mais importantes para fazer frente a solicitações que provocam

desgaste (www.rijeza.com.br ).

Fratura

Fratura é a separação ou fragmentação do corpo sólido em duas ou mais partes, sob a

ação de uma tensão. O processo de fratura pode ser considerado como constituído de duas

partes, início de trinca e propagação de trinca. A fratura pode ser classificada em duas

categorias gerais, fratura frágil e fratura dúctil. A fratura dúctil é caracterizada pela ocorrência

de uma apreciável deformação plástica antes e durante a propagação da trinca. A superfície de

fratura apresenta normalmente uma quantidade considerável de deformação. A fratura frágil

nos metais é caracterizada pela rápida propagação da trinca, com nenhuma deformação

macroscópica e muito pouca microdeformação, similar à clivagem de cristais iônicos. A

tendência para a fratura frágil aumenta com a diminuição da temperatura, com o aumento da

taxa de deformação, e com a condição triaxial de tensões (geralmente obtida por um entalhe).

A fratura frágil deve ser evitada a todo custo, porque ela ocorre sem nenhuma advertência e

normamente provoca consequências desastrosas.

Os metais podem apresentar muitos tipos diferentes de fratura, dependendo do

material, do estado de tensões e da taxa de carregamento. As duas categorias amplas de

fratura dúctil e frágil já foram consideradas (Dieter, 1981).

http://www.rijeza.com.br/http://www.rijeza.com.br/http://www.rijeza.com.br/http://www.rijeza.com.br/


37/59

30

Figura 12 Tipos de Fratura (Fonte Dieter, 1981)

A Figura 12 ilustra esquematicamente alguns tipos de fratura em tração que podem

ocorrer nos metais. Uma fratura frágil (Figura12 “a”) é caracterizada pela separação normal a

tensão de tração de tração. Externamente não há evidencia de deformação, entretanto com a

análise da difração de raios X é possível detectar uma camada fina de metal deformado na

superfície da fratura.

A fratura dúctil pode assumir várias formas, pode se separar por deslizamento da

microestrutura até se separar por cisalhamento (Figura 12 “b”), materiais muito dúcteis

podem ter sua seção reduzida a um ponto antes que se rompam (Figura 12 “c”) e na fratura

em tração de metais moderadamente dúcteis, a deformação plástica pode produzir uma região

de deformação localizada “pescoço” (Figura 12 “d”), a fratura começa no centro do corpo de

prova e depois se propaga por uma separação cisalhante ao longo das linhas pontilhadas, issoresulta na fratura conhecida como “taça e cone”.

Fratura em Ferros Fundidos Nodulares

Nos Ferros fundidos nodulares, as fraturas dependem de fatores como o grau de

nodularização, número de nódulos por unidade de área, matriz, microrechupes e segregações

intercelulares, que são controlados pela composição química e pelo grau de inoculação. Um


38/59

31

fator importante para o aumento da tenacidade à fratura do Ferro Fundido Nodular é o teor de

fósforo em sua matéria-prima.

Segundo Israel (2005) em estudos verificou-se que a propagação de uma trinca em

Ferros Fundidos Nodulares Austêmperados começa com a nucleação e posterior propagação

de pequenas trincas de pequenas trincas desde os nódulos, como consequência das tensões

induzidas nas vizinhanças dos nódulos pelo avanço de um trinca principal. Em virtude desse

mecanismo de cegamento da trinca pelos nódulos, a propagação da trinca precisa de energia

extra. A estrutura típica do Ferro Fundido Nodular Austêmperado (Austenita retida mais

ferrita) apresenta-se como um caminho muito difícil para que a trinca consiga atravessar a

matriz, pois é absorvida muita energia durante esse percurso. Além disso, a austenita retida

poderia se transformar em martensita sobtensão ou deformação, provocando um consumoadicional de energia e gerando, também, tensões residuais compressivas que tendem a fechar

a ponta da trinca.

No caso dos Ferros Fundidos Nodulares temperados e revenidos, apresentando uma

matriz de martensita revenida, os processos de decoesão dos nódulos, plasticidade localizada

e emanação de microtrincas dos nódulos podem ser bem observados como em ferros fundidos

com outras estruturas, embora a extensão desses eventos de pré-fratura seja muito limitada

para essa matriz de baixa tenacidade do que para outras matrizes estudas.

Mecanismos de Desgaste

Desgaste é a perda progressiva de material devida ao movimento relativo entre a

superfície e a substância com a qual entra em contato.

Segundo Israel (2005) o desgaste ocorre pelo deslocamento de partículas metálicas da

superfície do metal. A fricção provoca o desligamento e o deslocamento das partículas,resultando na decomposição mecânica e progressiva da superfície metálica. A fricção pode

ocorrer pelo contato da superfície metálica com outro metal, com um não metal ou com um

fluxo líquido ou gasoso, resultando no que é denominado respectivamente, “desgaste

metálico”, “desgaste por abrasão” e “desgaste por erosão”.

Como o presente trabalho aborda o contato da haste Escarificadora com o solo, serão

abordados mecânicos de desgaste por abrasão.


39/59

32

Desgaste por Abrasão

O metal é removido por riscamento. A abrasão sob-baixas tensões resulta da ação

cortante de abrasivos sobcargas que não são suficientes para vencer a resistência dessesabrasivos ao esmagamento. O resultado é o arranhamento da superfície metálica, geralmente

pequeno, e a quantidade de deformação subsuperficial é mínima. Já, sob altas tensões, essas

são suficientes para esmagar ou moer o abrasivo. O desgaste é causado por tensões de

compressão concentradas no ponto de contato com o abrasivo, ocorrendo a deformação

plástica e fadiga de constituintes dúcteis e a quebra dos constituintes duros do material

empregado.

Resistência ao Desgaste de Ferros Fundidos Nodulares

Em ferros fundidos nodulares vários estudos comprovam que tratamentos térmicos

aumentam consideravelmente a resistência ao desgaste devido sua alta dureza, pois maior a

dureza menos o ambiente abrasivo irá desgastar o material.

Segundo Lerner, citado por Israel (2005) constatou que a resistência ao desgaste de um

ferro fundido Nodular era equivalente à do aço AISI 4340 e, quase duas vezes maior que à doaço AISI 1050 temperado e muito melhor que a de alguns ferros fundidos brancos. Essa boa

característica foi atribuída à transformação martensítica da austenita retida, que acontece na

camada superficial durante os testes de desgaste.


40/59

33

4 CARACTERIZAÇÃO E SOLUÇÃO DO PROBLEMA

4.1

Apresentação da Empresa

A Stara S.A. Indústria de Implementos Agrícolas está localizada na cidade de Não-Me-

Toque no estado do Rio Grande de Sul. A empresa tem 52 anos de atuação e possui ampla

linha de produtos. A linha de produtos da empresa encontra-se distribuída nas seguintes

categorias: agricultura de precisão, carretas agrícolas, distribuidores de sementes e

fertilizantes, niveladores de solo, plaina agrícola dianteira, plataforma de milho,

pulverizadores, subsoladores e escarificadores, plantadoras e semeadoras e agora tratores. O

estágio será desenvolvido juntamente ao setor de Engenharia de Produto da empresa.

4.2 Características do Implemento

O escarificador Fox trata-se de um implemento rebocado por trator agrícola e é

destinado a executar operações no solo semelhantes às operações executas por um subsolador,

ou seja, descompactar o solo compactado e como possui rolos destorroadores também serve

para nivelar o solo.

A Figura 13 e a Tabela 3 apresentam os principais componentes do escarificador Fox,

comercializado atualmente pela empresa Stara S.A.


41/59

34

Figura 13 Escarificador Fox – componentes (www.stara.com.br)

Tabela 3 Componentes do escarificador Fox

A Tabela 4 apresenta algumas especificações técnicas do equipamento.


42/59

35

Tabela 4 Especificações Escarificador Fox

4.3

Caracterização do Problema

O escarificador Fox está enfrentando problemas com sua Hastes, mais precisamente na

sua ponteira denominada pela empresa como “Botinha”, com desgaste prematuros a campo

tendo como principal causa o desgaste abrasivo causado contato com solos arenosos e alguns

casos isolados de Fratura devido a haste/Botinha ser o elemento que rompe a camada

compactada, então com grande carga de compressão, recebendo pancadas de elementos do

solo como Pedras.A Fricção da “Botinha” com o Solo provoca o desligamento e o deslocamento das

partículas, resultando na decomposição mecânica e progressiva da peça

Na Figura 14 e tabela 5 apresentam os principais componentes da haste do Fox.


43/59


44/59

37

Figura 15 Ponteira Escarificador com Desgaste Prematuro (Stara S/A)

A Ponteira do Escarificador Fox é produzido pela empresa Dambroz de Caxias do Sul

e tem como sua composição Aço Fundido SAE 1020. A empresa Stara S/A tem em Carazinho

uma Fundição de Ferro Fundido Nodular por este motivo que o presente trabalho estuda o

efeito de tratamentos Térmicos e Químicos em Ferros Fundidos Nodulares para se substituir o

material das “Botinhas” eliminando o problema de Desgaste, bem como fazer a Fundição da

mesma na própria fundição da empresa, tendo assim Redução de Custos.

Como a Haste do Escarificador já fundida na fundição da empresa tendo comomaterial o Ferro Fundido nodular ela será usada para os testes a para os ensaios de desgaste.


45/59

38

4.4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Materiais

Para o presente trabalho foram estudados o emprego do Ferro Fundido Nodular GGG-

50 com 3 tipos diferentes de tratamentos, caracterizando-os quanto às propriedades mecânicas

e estruturas metalográficas e submetendo-os a testes comparativos de resistência ao desgaste e

ao impacto.

Os ferros fundidos utilizados neste trabalho são:

Ferro Fundido Nodular GGG-50 sem tratamentos, utilizado hoje em linha para

a fabricação das hastes escarificadoras, com alta ductilidade e tenacidade,conseguida graças a sua grafita esferoidal obtida através do processo de

nodularização.

Ferro Fundido Nodular GGG-50 Temperado e Revenido, a escolha deve-se a

relativa facilidade para sua obtenção, não sendo necessários grandes aparatos

tecnológicos, e à possibilidade de se atingir elevados valores de dureza e

resistência à tração após o tratamento térmico. Este fundido foi temperado em

óleo e revenido a 460ºC. Ferro Fundido Nodular GGG-50 Austemperado, comparando com o ferro

fundido nodular tradicional tem para o mesmo nível de ductilidade mais que

duplicar a resistência à tração aliando-se as melhorias das propriedades de

resistência ao desgaste e à fadiga, essas propriedades são devidas a ausferrita

inferiores na microestrutura e diferentes quantidades de austenita residual. Esse

fundido foi Austemperado a 300ºC.

Ferro Fundido Nodular GGG-50 Austemperado e Nitretado, aliado a todas as

propriedades do Ferro Fundido Austemperado a Nitretação busca uma alta

resistência ao desgaste introduzindo até certa profundidade, nitrogênio. Esse

fundido foi Austemperado a 300ºC e Nitretado a 560ºC.

A figura 15 apresenta o gráfico comparativo dos custos de produção dos ferros

fundidos analisados, fornecidos pela empresa Stara (2012). Observa-se que o tratamento de

nitretação tem seu custo mais elevado 83% comparando com o ferro Fundido Austemperado,

comparando com o ferro fundido sem tratamentos esse percentual sobe para 420%, o

tratamento de tempera/revenido comparado com o de austempera tem uma menor diferença


46/59

39

de cerca de 55%. Os valores indicados na figura 16 referem-se para peças produzidas na

Fundição da Empresa Stara, com uma cavidade e moldagem mecanizada, sendo que os

tratamentos térmicos/químicos foram na Empresa Traterm situada em São Leopoldo.

Figura 16 - Custo Ferros Fundidos Analisados (Fonte Stara S/A)

Métodos

A produção dos ferros fundidos, peças e corpos-de-prova se fizeram na unidade de

Fundição da Empresa Stara na cidade de Carazinho RS, inaugurada em 2010 é uma das

fundições mais modernas e automatizadas do Brasil, possui ótima estrutura de fusão,

moldagem e laboratorial, os tratamentos térmicos e químico foram feitos na conceituada e

sólida empresa de tratamentos térmicos Traterm de São Leopoldo.

O metal obtido na fusão foi vazado em coquilha (para a obtenção da amostra para

análise química), foram fundidos blocos em “Y”, de 25mm de espessura, de onde foram

retirados corpos-de-prova para a realização dos ensaios de tração e de impacto com entalhe.

Os corpos de prova foram usinados e, em seguida encaminhados para os tratamentos

térmicos, posteriormente foram retificados para atender as normas orientativas dos ensaios

(tração e impacto).


47/59

40

Produção dos Ferros Fundidos Ensaiados

Todos os Ferros Fundidos Nodulares utilizados foram fundidos em forno à indução

Servitherm, com capacidade nominal de 1500 kg, 1000A. A carga utilizada (material GGG-50), é constituída dos seguintes componentes: 6,67% de ferro gusa nodular; 35% de sucata de

aço e 58,3% de sucata de fofo nodular), 24 kg de grafite, e aproximadamente 2 kg de sucata

de cobre adicionadas para correção da carga. O tratamento de nodularização foi realizado na

panela com 1,8% de FeSiMg (46% de Si e 6,2% de Mg) e a inoculação no jato de metal

líquido, com 0,6% de FeSi. A temperatura de Fusão foi de 1550ºC. Os machos foram

soprados em Sopradora Vick-SPM-20, os moldes foram confeccionados em areia verde e

moldagem mecanizada Moldadora Vick 550x770. A composição química é descrita na tabela

a seguir:

Tabela 6 Composição Químico encontrada Fofo GGG-50

% C % Si % Mn % P % Mg % Cr % Cu

FoFo GGG-50 3,4/3,51 2,46/2,51 0,33 0,05/0,06 0,08 0,025/0,03 0,03/0,04

Os tratamentos térmicos e o químico dos Ferros Fundidos Nodulares foram realizados

na empresa Traterm de São Leopoldo com as seguintes sequencias:

Ferro Fundido GGG-50 Temperado e Revenido:

Pré-aquecimento a 450ºC por aproximadamente 1h;

Austenitização do material a 900ºC durante 1h;

Têmpera em Óleo 160ºC 20min / Revenimento 460ºC 3h;

Ferro Fundido GGG-50 Austemperado:



Austempera em Óleo 300ºC 1he30min

Revenimento 320ºC 3h;

Ferro Fundido GGG-50 Austemperado e Nitretado:




48/59

41

Austempera em Óleo 300ºC 1he30min

Revenimento 320ºC 3h;

Nitretação 560ºC 3h;

Ensaios Realizados

Inicialmente caracterizaram-se os diferentes tipos de ferros fundidos nodulares quanto

à resistência à tração, à dureza e à microestrutura; posteriormente, foram analisados a

resistência ao impacto e ao desgaste a seguir os passos de cada um dos ensaios:

Caracterização dos Ferros Fundidos

Os corpos de prova para ensaios de tração foram usinados na empresa Stara em Não-

Me-Toque e, posteriormente sofreram os tratamentos térmicos e químicos na Traterm, sendo

em número 3 para cada condição. Os ensaios foram realizados segundo a Norma ASTM A370

com o diâmetro da parte útil de 12,5mm, em uma máquina de ensaios Shenck com capacidade

de 200 kN, a figura 17 apresenta as dimensões dos corpos de prova.. Para a obtenção da curva

tensão-deformação, foi feita a conversão dos sinais analógicos em digitais e o processamentodessas informações através do software Pancover 1.2.

Figura 17 Geometria e Dimensões do Corpo de Prova Ensaio de Tração (ASTM A370)

O ensaio de dureza para a caracterização dos materiais foi realizado nos corpos de

prova após o ensaio de impacto. A escala utilizada foi a dureza Brinell, com esfera de 10 mm


49/59

42

de diâmetro e carga de 3000kgf. Os ensaios foram realizados segundo a norma ASTM E10-

01, em número de três para cada condição.

As amostras metalográficas para caracterização foram extraídas conforme

procedimento citado para o ensaio de dureza.

Para a análise das imagens obtidas por microscopia óptica, foi utilizado o software SIM

Metallographica 2.0.1117 , do qual foi possível obter os valores de austenita retida, dimensões

das grafitas e a quantidade de nódulos por área dos ferros fundidos nodulares.

Os equipamentos utilizados nesta etapa do trabalho pertencem à empresa Stara S/A

com exceção da máquina de ensaio de tração Shenck, que foi utilizado na Faculdade de

Engenharia e Arquitetura da Universidade de Passo Fundo.

Ensaio de Desgaste

Para o ensaio de desgaste se optou em utilizar a própria haste utilizada nos

escarificadores da Empresa Stara S/A, tratados termicamente e quimicamente. Os testes foram

feitos em um equipamento FOX, montando as hastes e realizando ensaios nas áreas de testes

da empresa.

Para ensaios de desgaste a norma indicada é a ASTM G65-00, que aborda ensaio

abrasivo, como é elevado o custo da criação de uma bancada para tal fim se optou pelo teste a

campo e sua avaliação será massa x tempo de ensaio, será testado 1 amostra de cada tipo de

tratamento.

A cada ciclo de trabalho os corpos de prova retirados da máquina e lavados em jato de

água quente com alta pressão para retirada de incrustações e pesados em balança digital.

Ensaio de Impacto

Os corpos de prova para ensaios de impacto foram usinados na empresa Stara em Não-

Me-Toque e, posteriormente sofreram os tratamentos térmicos e químicos na Traterm, sendo

em número 3 para cada condição. Os ensaios foram realizados segundo a Norma ASTM E10-

01, a figura 18 apresenta suas dimensões.


50/59

43

Figura 18 Geometria e Dimensões Corpos de Prova Ensaio de Impacto (ASTM E10-01)

O equipamento utilizado para os ensaios foi uma máquina da marca Wolper PS-30

com capacidade de 300J, o equipamento utilizado nessa etapa pertence a Faculdade de

Engenharia e Arquitetura da Universidade de Passo Fundo.


51/59

44

4.5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Ensaios Mecânicos

A tabela 7 apresenta os resultados dos ensaios mecânicos realizados dos ferros

fundidos aqui estudados. Os campos não preenchidos não apresentaram valores durante os

ensaios, ou não foi possível determiná-los através dos métodos adotados.

Tabela 7 Propriedades Mecânicas Ferros Fundidos Nodulares (* - Não Determinado)

Propriedades

Mecânicas

FoFo Nodular

GGG 50

S/Tratamento

FoFo

Nodular

GGG 50

Temperado e

Revenido

FoFo Nodular

GGG 50

Austemperado

FoFo Nodular

GGG 50

Austemperado

+ Nitretação

Dureza HB 207 433 409 550

Limite de

Resistência a

Tração (Mpa)

504 748 1320 760

Limite de

Escoamento

(Mpa)

380 581 1123 588

Alongamento

(%)

12 9,4 1,3 *

Observa-se que o Ferro Fundido Nodular GGG-50 produzido pela empresa está dentro

das normas estabelecidas. Em comparação entre o temperado/ revenido e o austemperado

ambos apresentam dureza semelhante, mas uma grande diferença no limite de resistência a

tração, o que se deve ao mesmo ser bem relacionado a dureza O Fofo nodular autemperado/

nitretado foi o que obteve maior dureza, mas as outras propriedades não são semelhantes ao

somente austemperado, pode ser uma das causas que durante a sua exposição na temperatura

de nitretação sua austenita estabilizada se decompôs e induziu distorções térmicas.


52/59

45

Microestrutura

Para a análise da microestrura foi determinada com o auxílio do software SIM

Metallographica 2.0.1117 . Os corpos de prova foram extraídos dos corpos de prova do ensaio

de impacto a seguir as Figuras 19,20,21 e 22 relativas cada uma a um tratamento diferente:

Figura 19 Micrografia do Ferro Fundido Nodular Sem tratamento – Presença da Matriz FerriticaPerlítica a) Aspecto Geral da Microestrutura b) Mesma região 100x aumento (ataque nital 3%)

Figura 20 Micrografia do Ferro Fundido Nodular Temperado / Revenido – Nódulos de Grafita numamatriz martensítica a) Aspecto Geral da Microestrutura b) Mesma região 100x aumento (ataque nital

3%)


53/59

46

Figura 21 Micrografia do Ferro Fundido Nodular Austemperado – Nódulos de Grafita numa matrizAusferrítica a) Aspecto Geral da Microestrutura b) Mesma região 100x aumento (ataque nital 3%)

Figura 22 Micrografia do Ferro Fundido Nodular Austemperado + Nitretação – Nódulos de Grafita numamatriz Ausferrítica a) Aspecto Geral da Microestrutura b) Mesma região sem aumento (ataque nital 3%)

As Microestruturas aqui obtidas estão todas dentro

Date post:	07-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	bruno-freitas-dalmagro
View:	217 times
Download:	0 times

Relatorio Estagio Brunofreitasdalmagro Revisado

Documents