Tratamentos Térmicos e Microestrutura

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ROTEIRO
1. Compare as fotos da micrografia dos tratamentos feitos por você com respectivos tratamentos na literatura. 
Antes do aquecimento a dureza Brinell era 155 HB, e depois do aquecimento foi para 152 HB, observando-se que houve uma quebra de 3HB.
A resistência a tração foi de 511 MPa para 556 Mpa, observando-se que houve um aumento de 45Mpa.
2. Identifique os constituintes presentes na microestrutura do corpo de prova. 
Os constituintes presentes são martensita e ferrita.
3. Dos tratamentos térmicos realizados, quais diminuíram a dureza e a resistência a tração, em relação ao material sem tratamento? Discuta sobre esses resultados, embasando-se na teoria. 
O revenimento, que é um processo de tratamento térmico que envolve o reaquecimento do material abaixo da temperatura crítica, tipicamente realizado após a têmpera. Seu principal propósito é aliviar as tensões internas e reduzir a fragilidade da martensita, que é formada durante a têmpera. Ao aliviar ou eliminar essas tensões internas, o revenimento também corrige a excessiva dureza do material, resultando em um aumento da ductibilidade e da resistência ao impacto.
A martensita formada durante a têmpera apresenta tensões internas elevadas, o que a torna dura e quebradiça, com baixa tenacidade. O processo de revenimento não remove a martensita, mas a estabiliza, impedindo também o crescimento de grãos. Como resultado, o material torna-se menos quebradiço, o que resulta em uma redução da dureza e da resistência à tração. No entanto, a tenacidade aumenta, ou seja, a capacidade do material de absorver energia até a fratura é ampliada.
4. Dos tratamentos térmicos, quais aumentaram a dureza e a resistência a tração, em relação ao material sem tratamento? Discuta sobre esses resultados, embasando-se na teoria.
Os tratamentos que resultaram em aumento da dureza e da resistência à tração em comparação com o material sem tratamento foram a Normalização e a Têmpera. Na Normalização, o resfriamento ocorre através da exposição ao ar, visando a rápida refinação dos grãos de aço. Devido ao maior número de contornos de grãos em um aço normalizado em comparação com um recozido, sua dureza e resistência à tração são maiores, embora ainda não atinjam os valores dessas propriedades no material sem tratamento. Isso se deve ao fato de que o refinamento dos grãos reduz a quantidade de distorções na estrutura.
Na Têmpera, o aquecimento e o tempo de encharque são fatores cruciais, mas a diferença está no processo de resfriamento, que envolve a imersão rápida do objeto em água ou salmoura para induzir uma queda brusca na temperatura. Isso resulta em grãos muito pequenos, aumentando assim a dureza e a resistência às solicitações mecânicas, embora torne o material mais frágil a impactos.
5. A aplicação do revenimento produziu qual efeito nos experimentos? Por que ele é um tratamento térmico importante?
O processo de têmpera é conhecido por aumentar a dureza e, consequentemente, a resistência mecânica do metal. No entanto, esse processo também torna o metal mais suscetível a trincas e distorções, tornando-o frágil. Para mitigar esse efeito, o tratamento térmico conhecido como Revenimento é realizado após a têmpera. Esse procedimento ajusta a resistência do material após a transformação martensítica, sem comprometer sua tenacidade, graças à resistência ao choque proporcionada pelo tratamento. No Revenimento, o metal é aquecido em um forno a temperaturas entre 150°C e 500°C, seguido por um resfriamento ao ar. Esse processo reduz a dureza e a resistência à tração, mas aumenta a tenacidade, ou seja, a capacidade de absorver energia até a fratura. O Revenimento é um tratamento térmico crucial para aumentar a ductilidade, tenacidade e ajustar a resistência mecânica do material conforme necessário, além de aliviar tensões internas.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
1. Com base nas observações do experimento realizado, o tratamento térmico de normalização é caracterizado por:
Diminuição da dureza e resistência mecânica. Assim como o recozimento, resulta em uma microestrutura predominantemente perlítica, mas possui uma estrutura lamelar fina, que contribui para dureza e resistência a tração serem levemente superiores ao recozimento.
2. Com base nas observações do experimento realizado, assinale a alternativa correta.
A ordem crescente em relação ao nível de dureza dos tratamentos térmicos geralmente é: Recozimento, Normalização, Aço antes do tratamento, Têmpera + Revenimento, Têmpera.
3. Após ter aplicado revenimento a um corpo de prova com têmpera, observou-se uma queda na dureza. Assinale a alternativa correta sobre a aplicação do revenimento.
Diminuir um pouco a dureza de um corpo de prova com têmpera frequentemente é um benefício. O revenimento é muito utilizado na indústria em conjunto com a têmpera. Sem ele, o corpo de prova pode ficar muito quebradiço a impactos;
4. Assinale a alternativa correta sobre as têmperas executadas no experimento.
Como o resfriamento da salmoura é mais rápido, a dureza do corpo de prova por esse resfriamento é superior ao do corpo de prova resfriado em água.
5. Assinale a alternativa correta sobre o recozimento pleno executado no experimento.
O resfriamento controlado coloca o aço numa condição que dentre os tratamentos apresentados possui menor resistência a tração e o torna mais macio. Geralmente é a melhor condição para usinagem;