A dureza de um material é comumente relacionada com a resistência à deformação por penetração para avaliação de pequenas áreas.
A dureza da junta soldada pode apresentar vários comportamentos, dependendo dos ciclos térmicos impostos durante a soldagem, da composição química dos metais de adição e da equivalência entre as propriedades mecânicas do metal de adição e o metal de base.
A seguir, na Figura 16, observa-se a macrografia da peça com a indicação das zonas termicamente afetadas.
Figura 16 – Macrografia com indicação do metal base e zona afetada[32]
Com o teste de Dureza de Rockwell na peça, observa-se na Tabela 6, os seguintes resultados:
Metal base ZTA ZF
22 HRc 40 HRc 22 HRc
Tabela 6 – Resultado das impressões de dureza [33]
Conforme a escala de dureza de Rockwell para HRc tem-se o valor de 20 ≤ HRc < 70 sendo considerado ponto de dureza ideal, sem apresentar deformações na peça [26]. Analisando a tabela acima, verifica que a peça soldada apresentou na ZTA uma dureza mais elevada que o metal base. Ao ser realizado tratamento térmico, conseguiu-se o alívio das tensões residuais, eliminando, portanto, o risco de trincas nesta região soldada.
Metal base ZF
5 CONCLUSÃO
As engrenagens estão presentes em quase todos os sistemas que transmitem potência de uma unidade motora para uma unidade consumidora. Uma característica extremamente importante é o fato de que em função da configuração ou arranjo destes elementos, pode-se alterar (aumentar ou reduzir) variáveis da transmissão, por exemplo, a rotação, a velocidade angular e principalmente o torque.
Quanto ao processo de soldagem, no momento em que os materiais metálicos são submetidos por este processo, a solda gera um aquecimento extremamente localizado, pelo qual o material fica sujeito às variações volumétricas nesta localização, além de transformações microestruturais e mudança de propriedades [2]. Como resultado, um intenso processo de deformações desenvolve-se na ZF (zona fundida) e ZTA (zona termicamente afetada pelo calor). Estas deformações são acomodadas pelo desenvolvimento de tensões elásticas e por alterações no formato de toda a estrutura soldada.
Para se evitar estes problemas, é importante conhecer as possíveis complicações que os materiais podem apresentar ao serem soldados, os fatores do material, do projeto e do procedimento de soldagem que as afetam e a sua influência no comportamento em serviço da estrutura soldada.
A solda TIG apresenta uma difusividade térmica nos aços menor, o que contribui para que a soldagem a arco dos mesmos não apresente problemas. Pela análise estrutural, metalografia macrográfica e pelo ensaio de Rockwell, pode-se verificar a possibilidade da recuperação de uma engrenagem danificada, sem que a peça apresente deformidades em sua estrutura e baixa qualidade na solda.
Por fim, obteve-se um conhecimento mais detalhado sobre a solda TIG e sua aplicabilidade, além de mostrar sua eficiência no processo de restauração de uma engrenagem. Cabe como sugestão futura uma análise metalográfica por micrografia com o intuito de realizar uma verificação detalhada no sentido de:
- caracterização da matriz da microestrutura ( Microconstituintes – ferrita, perlita, martensita, bainita, ferrita delta, austenita, austenita retida, fase alfa, fase sigma, fase chi); tratamentos térmicos realizados ( normalização, têmpera, revenimento, beneficiamento, cementação, nitretação, revestimento, etc.);
- contagem de nódulos de grafita em ferros fundidos;
- classificação de inclusões em aços; classificação de grafitas em ferros fundidos; - tamanho de grãos e homogeneidade (porosidades, segregações, etc.).
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