Avaliação de meios de resfriamentos a base de soluções iônicas - Zordão, Luís Henrique Pizetta (2019)
As propriedades mecânicas de componentes metálicos são influenciadas pela microestrutura que muitas vezes é determinada pelo ciclo de tratamento térmico submetido. No tratamento térmico de têmpera de aço: água, óleos, soluções poliméricas e soluções salinas podem ser utilizados como meio de resfriamento que apresentam diferentes características nos mecanismos de resfriamentos. Por exemplo, quando a água é usada como um meio de resfriamento uma estável camada de vapor é formada ao redor do metal em alta temperatura, resultando em uma transferência de calor não uniforme durante o processo de resfriamento, que geralmente é responsável por distorções e falhas no material. A adição de sal pode reduzir ou inibir a formação da camada de vapor melhorando a uniformidade de transferência de calor durante o resfriamento. Este trabalho objetiva-se em investigar o desempenho em resfriamento de diferentes soluções iônicas (NaCl, NaOH, NaNO2, Na2SO4, NaHCO3) variando-se a concentração, temperatura (25, 35 e 45°C) e agitação do meio (0, 500 e 800 rpm) e a sua utilização na têmpera de um aço de baixa temperabilidade. A caracterização destes meios e a influência de fatores externos foi realizada por meio de curvas de resfriamento, taxa de resfriamento, coeficiente de transferência de calor e fluxo de calor. A resposta a têmpera foi realizada em um aço SAE 1045 nas condições menos severas de resfriamento e caracterizada pelas medidas de dureza e avaliação metalográfica. A utilização de soluções iônicas, em geral, mostrou-se ser efetiva na inibição da camada de vapor, no aumento da extração de calor elevando-se as taxas de resfriamento e mantendo-se um alto fluxo de calor durante a maior parte da queda de temperatura, o que resulta em uma homogeneidade de resfriamento capaz de evitar distorções. Essas soluções mostraram-se ser capazes de temperar o aço SAE 1045.