Caracterização metalográfica e mecânica do aço ABNT/SAE 1020 submetido ao tratamento termoquímico de cementação e ao tratamento térmico de têmpera

Abstract

RESUMO O uso de tratamentos em aços tem como característica melhorar o desempenho mecânico desses materiais durante aplicação. Nesse contexto, a cementação sólida é um tratamento termoquímico que possibilita o aumento da dureza nas superfícies dos metais, por meio da difusão de carbono da atmosfera de um forno para a superfície do metal. A têmpera, por sua vez, é um tratamento térmico que tem o intuito de elevar a dureza do aço, por meio do aquecimento do metal até a austenitização e o posterior resfriamento rápido, formando uma microestrutura predominantemente martensítica. O objetivo do presente trabalho foi caracterizar as microestruturas formadas após a aplicação de têmpera e cementação sólida em aços ABNT/SAE 1020, utilizando técnicas metalográficas e ensaios de dureza. Após a realização dos tratamentos, as amostras foram analisadas via ensaios de dureza Rockwell e microdureza Vickers, microscopia óptica e macrografia. Os resultados dos ensaios de dureza mostraram que a dureza das amostras temperadas e cementadas foi superior à dureza das amostras sem tratamento. Além disso, não houve influência significativa da granulometria do carvão vegetal na dureza das amostras cementadas, devido à alta variabilidade dos valores. Por meio da microscopia óptica e dos resultados de ensaios de microdureza Vickers, foi possível identificar que as amostras cementadas apresentaram elevada dureza da região da camada cementada, causada pela formação de martensita de alto e baixo carbono, com um núcleo mais tenaz, devido à presença de ferrita e perlita. As amostras com têmpera, por sua vez, apresentaram uma microestrutura de baixa dureza, o que também foi verificado pelo ensaio de microdureza.