Trabalho de Conclusão de Curso
Tratamento termoquímico de cementação utilizando cinza da casca de arroz e carvão vegetal em aço SAE 1020 seguido de tratamento térmico de têmpera e revenido
Registro en:
PATAN, Gustavo Kohl. Tratamento termoquímico de cementação utilizando cinza da casca de arroz e carvão vegetal em aço SAE 1020 seguido de tratamento térmico de têmpera e revenido. Orientador: Ana Claudia Costa de Oliveira. 2018. 65 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2018.
Autor
Patan, Gustavo Kohl
Institución
Resumen
Aiming at improving the mechanical properties of metallic mechanical components, more precisely the resistance to surface wear and the hardness of the materials, studies on the thermal and thermochemical treatment processes of metals are constantly being developed. These, directly influence the mechanical properties of parts to meet the needs of their applications in their function. The general objective of this work is to compare the effects of the thermochemical treatment of cementation with two different carbon sources, being charcoal and rice husk ash; after carburizing, the quenching and tempering treatments were applied to obtain high hardness in SAE 1020 steel samples. The samples were analyzed by optical emission spectroscopy, optical microscopy, micro-durometer, and surface wear test. The results show that the thermal and thermochemical treatment procedures were performed correctly, obtaining higher values of surface hardness in the treated samples when compared to 1020 steel without thermal treatments; through the optical micrographs the carbon-enriched surface layer resulting from the cementation is evidenced; in the metallographic images the martensite malformation is observed in the microstructure of the samples with the tempering heat treatment; there was a significant increase in the surface wear resistance of the samples after the procedures performed. In general, the results of micro hardness and wear resistance were higher in 1020 steel samples that received carburizing with charcoal. Visando melhorias nas propriedades mecânicas em componentes mecânicos, mais precisamente resistência ao desgaste superficial e dureza dos materiais, constantemente são desenvolvidos estudos sobre os processos de tratamentos térmicos e termoquímicos de metais. Estes, influenciam diretamente nas propriedades mecânicas das peças para que atendam às necessidades de suas funções. O objetivo geral deste trabalho é comparar os efeitos do tratamento termoquímico de cementação com duas fontes de carbono diferentes, sendo elas carvão vegetal e cinza da casca de arroz; após a cementação são aplicados os tratamentos térmicos de têmpera e revenimento, para assim obter elevada dureza nas amostras de aço SAE 1020. As amostras foram analisadas por espectroscopia de emissão óptica, microscopia óptica, micro durômetro, e ensaio de desgaste superficial. Os resultados mostram que os procedimentos de tratamentos térmicos e termoquímicos citados foram realizados de maneira correta, obtendo maiores valores de dureza superficial nas amostras tratadas quando comparadas ao aço 1020 sem tratamentos térmicos; através das micrografias ópticas fica evidenciada a camada superficial enriquecida com carbono resultante da cementação; nas imagens metalográficas também é observada a má formação de martensita na microestrutura das amostras com o tratamento térmico de têmpera; ocorreu um aumento significativo da resistência ao desgaste superficial das amostras após os procedimentos realizados. De maneira geral, os resultados de micro dureza e resistência ao desgaste foram superiores nas amostras de aço 1020 que receberam cementação com carvão vegetal.