Título

IDENTIFICAÇÃO DE POTENCIAIS DE DISTORÇÃO EM COMPONENTES CILÍNDRICOS TEMPERADOS POR INDUÇÃO

DISTORTION POTENTIAL IDENTIFICATION IN INDUCTION HARDENED CYLINDRICAL COMPONENTS

Autoria

Nunes, Rafael Menezes; Rocha, Alexandre da Silva; Hirsch, Thomas

DOI

10.5151/2594-5327-22881

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Resumo

As distorções de forma de componentes mecânicos, que ocorrem durante a fabricação, constituem um sério problema enfrentado pela indústria metal-mecânica. Neste trabalho, avaliou-se uma rota de fabricação de barras cilíndricas de aço ABNT 1045 envolvendo os processos de trefilação, alívio de tensões e têmpera por indução utilizando-se uma visão holística do processo. Após um estudo detalhado, variou-se 5 parâmetros do processo, sendo eles: corrida, ângulo de fieira, ângulo de endireitamento, temperatura de alívio de tensões e profundidade de camada temperada. Caracterizou-se as tensões residuais, em todas as etapas do processo, utilizando-se as técnicas de difração de raios-X, difração de nêutrons, bem como, a microestrutura do material. Após as etapas de trefilação combinada e tratamento térmico avaliou-se as distorções de forma, utilizando-se um equipamento de medição por coordenadas e posteriormente calculou-se os vetores distorção. Os dados obtidos foram analisados utilizando-se o software Minitab® através da montagem de uma matriz DoE (Design of Experiments). A partir dos resultados obtidos, avaliou-se quais etapas do processo induzem maior "potencial de distorção" nos componentes.

 

Shape distortions and bending are a serious problem in the metalworking industry, distortion due to heat treatment is responsible for additional and cost machining operations. In this study, were evaluated a fabrication route involving wire drawing, stress relieving and induction hardening processes of cylindrical ABNT 1045 steel. After a detailed study, the evaluations of 5 parameters of the process were carried out: bath, die angle, angle of straightening, stress relieving temperature and hardened layer depth. Residual stresses characterizations in all steps were carried out, using X-ray diffraction, neutron diffraction and the material microstructure. After combined drawing and heat treatment steps the shape distortions were evaluated using a coordinate measuring machine and subsequently were calculated distortion vectors. The distortion vectors were analyzed using Minitab ® software by assembling an array DoE (Design of Experiments). From the results obtained, it was evaluated steps in the process which induce high "distortion potential" in these mechanical components.

Palavras-chave

Distorção; Tratamento térmico; Tensões residuais.

Shape distortions; Heat treatment; Residual stress.