Redução das distorções dimensionais em juntas homocinéticas fabricadas em aço SAE 1050 após o tratamento térmico de têmpera por indução

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Correa, Manoel Leandro Ribeiro
• Orientador(a): Schneider, Eduardo Luís
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Aço-carbono; Têmpera (Metalurgia); Propriedades mecânicas
• Palavras-chave em Inglês: SAE 1050 steel; Heat treatment; Induction hardening; Power; Dimensional distortions; PAG
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/271954

A junta homocinética é um componente automotivo que participa da transmissão de potência do motor para as rodas do veículo, necessitando de um projeto que garanta seu adequado desempenho com um menor custo de produção. Uma das alternativas para redução de custos adotada pela indústria automotiva é o uso de aços carbono com o SAE 1050 para a fabricação da junta após passar pelo tratamento térmico de têmpera por indução, o que melhora as propriedades mecânicas da junta, mas a torna sujeita a distorções dimensionais que prejudicam seu encaixe e a sua funcionalidade. Contudo, é possível controlar certos parâmetros do processo de têmpera por indução, como potência, tempo de aquecimento e taxa de resfriamento, a fim de minimizar tais distorções e, ao mesmo tempo, promover alterações nas propriedades mecânicas da superfície do metal, mantendo suas propriedades no núcleo. A potência de aquecimento pode ser controlada e soluções contendo polialquilenoglicol (PAG) podem ser empregadas como meio de resfriamento de peças no processo de têmpera, permitindo controlar a severidade do resfriamento em função da quantidade de PAG presente na solução. O presente estudo tem como objetivo avaliar as distorções dimensionais após a têmpera por indução de um componente automotivo, fabricado em aço SAE 1050, que possui tolerâncias dimensionais de montagem muito justas. Neste trabalho, foi avaliada a microestrutura, a dureza, a espessura da camada temperada e variação dimensional de amostras de ponta de eixo submetidas ao tratamento térmico de têmpera por indução realizado em diferentes potências de aquecimento (95%, 87% e 78%) e resfriamento sob diferentes concentrações de PAG (5%, 10% e 15% de PAG). O aquecimento a uma potência de 78% garantiu as melhores propriedades mecânicas à peça, enquanto apresentou o menor nível de distorções dimensionais e um tamanho de grão 37% menor em comparação com a maior potência. O resfriamento em solução de 15% de PAG produziu uma camada temperada de menor dureza (703 HV) e menor profundidade (2,75 mm), porém as distorções se mostraram menos severas nas três regiões analisadas, cumprindo os requisitos geométricos da peça, cujas dimensões estão dentro dos limites de tolerância dimensional.