MATERIAIS RESISTENTES TRATAMENTO TÉRMICO AO CALOR
Estudo da Influência da Ferrita Delta em Parafusos Tratados Termicamente na Resistência ao Torque Leandro José de Almeida , Fernando Suzumura Kawata, Rafael Neves de Almeida, Lucelio Siqueira – Meritor O processo de Fabricação do parafuso tem como fluxo após vergalhão trefilado na usina, a conformação mecânica em dois estágios, sendo cabeça e corpo, assim como a região da rosca sendo conformada por usinagem, o processo num todo também consiste na utilização do fosfato de manganês para auxiliar no processo de conformação, desde o processo de trefilação dos vergalhões na Usina até o processo de conformação final dos parafusos. Para que os parafusos consigam atingir a resistência necessária para suportar carregamentos de torção, impacto e tração se faz necessário o tratamento térmico de Tempera e Revenimento. Antes do parafuso entrar no forno de Tratamento Térmico é extremamente importante que ocorra a desfosfatização, para garantir que o Fósforo residual presente na superfície do parafuso não difunda para o interior da peça e forme uma fase rica em Fósforo, com baixa resistência denominada Ferrita Delta. Com esse trabalho poderemos concluir se realmente a fase Ferrita Delta reduz a vida em fadiga com análise da Curva S-N e reduz também a resistência ao torque. A fase Ferrita Delta não somente é caracterizada pela análise microscópica, como também no MEV via EDS com a comprovação do elemento Fósforo, com isso vamos expor o parafuso a concentrações diferentes de fosfato de manganês em um mesmo tempo de forno na tempera e também com tempos de forno na temperas distintos em uma mesma concentração de fosfato de manganês. Assim vamos entender qual a variável que mais difunde a Ferrita Delta e após essa constatação, estudar não somente a fragilização devido a fase Ferrita Delta, mais também a relação de percentual/profundidade de Difusão de Ferrita Delta X resistência ao Torque.
S
abemos que uma falha de componentes em veículos pode originar um risco potencial ao condutor sofrer um acidente, para o próprio condutor ou terceiros. Parafusos para tal aplicação requer alta resistência quando utilizados em diferenciais de caminhões, e sofrem altas solicitações mecânicas, que se faz necessário processos de fabricação especialmente para obtenção de propriedades para que possam suportar esses esforços, aumentando sua resistência ao torque e a fadiga. Históricos de falha de campo e linha mostram que o problema que tais parafusos apresentavam uma camada branca na superfície, camada com grande dureza e fragilidade. Analisando essa camada se concluiu que ela surgiu em função da presença residual de fósforo proveniente do processo de fosfatização de manganês, difundindo
38 JUL A SET 2020
Industrial Heating
no aço durante o tratamento térmico de tempera. A fosfatização de manganês é necessário, pois serve de ancoradouro agindo como um lubrificantes e outros redutores de atrito, facilitando assim, o processo de conformação mecânica a frio de trefilação entre outros. Se expormos o parafuso no fosfato de manganês, haverá a formação da fase frágil conforme Cioto et al. (2008),
Fig. 1. Parafusos classe 12.9, objetos destas análises
responsável pela falha prematura do parafuso quando observada em campo ou em processo de linha de montagem. Com o já dito, objetivo deste Artigo é mostrar o efeito prejudicial da Ferrita Delta quando em solicitação mecânica, mostrando sua influência quando relacionado ao limite de resistência ao Torque em função do percentual e/ou volume de Ferrita Delta.
