Análise dos aços AISI 1045 e 4140 temperados em diferentes concentrações de solução polimérica aquosa de polivinilpirolidona

Autor: Eduardo da Rosa Vieira (Currículo Lattes)

Resumo

A têmpera é um tratamento térmico que tem como objetivo a transformação microestrutural do material, visando a elevação da dureza e resistência mecânica. O processo consiste no aquecimento do material até a temperatura de austenitização, seguido de um arrefecimento rápido o suficiente para evitar a difusão do carbono. Esse resfriamento é normalmente realizado por meio da imersão em um fluido líquido, sendo os mais utilizados para esse fim os óleos minerais, a água e as soluções salinas. Atualmente, soluções poliméricas aquosas vêm sendo utilizadas para o tratamento, visto que apresentam algumas vantagens em relação aos fluidos tradicionais. Essas soluções consistem na mistura de polímero com água e, de acordo com a concentração empregada, promovem diferentes taxas de arrefecimento e, por consequência, distintas propriedades mecânicas. Com o intuito de avaliar as propriedades mecânicas dos aços AISI 1045 e 4140 resultantes do resfriamento em diferentes concentrações de solução à base de polivinilpirolidona (PVP), esse trabalho realizou a têmpera desses materiais em água e em concentrações de 10, 15, 20 e 25% de PVP. Dessa forma, foi evidenciado que de acordo com a elevação da concentração do polímero na solução houve a diminuição das velocidades de resfriamento, evidenciadas pelas maiores taxas de troca térmica e pelos menores intervalos de tempo necessários para o equilíbrio térmico entre peça e fluido. Além disso, a análise microestrutural demonstrou uma queda da quantidade de martensita, paralelamente, houve a elevação de bainita. Para os aços 1045, foi encontrada a formação de ferrita em maiores concentrações de PVP. Então, os perfis de microdureza demonstraram uma queda conforme a troca térmica era diminuída. Ainda, por meio do estudo dos índices de Miller foi evidenciado uma formação predominante de martensita nos aços.