Comparação dos resultados com os de outros trabalhos

Neste tópico serão avaliados os resultados aqui obtidos, assim como os trabalhos de outros autores e que serviram como parâmetro para a avaliação do comportamento do material tratado termicamente neste trabalho. As variações das propriedades mecânicas são demonstradas em toda a sua extensão apenas com caráter informativo, pois nem todos utilizam parâmetros de tratamentos iguais dos aqui realizados.

A austemperabilidade de um ferro fundido nodular de classe perlítica, ABNT FE-70002 foi avaliada e, após os resultados obtidos com o tratamento em três tempos distintos de austêmpera, os valores foram tabelados e podem ser comparados com o mesmo material base [108].

A tabela 24 mostra os resultados de forma comparativa da variação do ferro fundido após diferentes ciclos de tratamento térmico do autor [108].

Tabela 24: Resultados dos ensaios mecânicos para o estado bruto de fundição e após tratamentos térmicos de austêmpera.

Fonte: [108]

Variações:

Após tratamento térmico se obteve as seguintes variações nas propriedades mecânicas nas faixas de tempo de austempera entre t= 30 min. e t= 120 min com T=350°C.:

- LRT (Limite Resistência a Tração): Aumentou entre 21.39% a 24.82% - A (Alongamento): Aumentou entre 11.11% a 60%

- EAI (Energia ao Impacto): Aumentou entre 310.23% a 375.98% - DN (Dureza): Aumentou entre 20.6% a 26.44%

Avaliação com austêmpera em t=60 minutos.

O material sofreu austenitização a T= 900ºC durante t= 180 minutos, e com austêmpera a T= 350ºC durante t= 60 minutos, obteve os seguintes resultados: - LRT (Limite Resistência a Tração): Aumentou 24.8%;

- A (Alongamento): Aumentou 11.1%;

- EAI (Energia ao Impacto): Aumentou 310.2%; - DN (Dureza): Aumentou 26.4%;

Seguindo a mesma ideia, foi utilizado o material classe ASTM 65-45-12. São apresentados comparativamente os resultados das propriedades mecânicas do material com e sem tratamento térmico [86].

A tabela 25 mostra os resultados dos ensaios de dureza para diferentes ciclos de tratamentos térmicos do autor [86].

Tabela 25: Resultados para análise de Microdureza.

Fonte: [86]

A tabela 26 mostra os resultados de energia ao impacto para diferentes ciclos de tratamentos térmicos.

Tabela 26: Resultados para análise de Resistência ao impacto.

Fonte: [86]

A tabela 27 mostra os resultados dos ensaios de tração para diferentes ciclos de tratamentos térmicos.

Tabela 27: Resultados para análise de Resistência a Tração.

Fonte: [86]

Variações:

- Resistência Tração Mínima: Aumentou entre 107.1% a 114.8%; - Resistência ao Escoamento Mínimo: Aumentou de 101% a 126%; - Alongamento Mínimo: Reduziu entre 24.5% a 75.5%;

- EAI (Energia ao Impacto): Não dispõe o valor para material bruto de fundição; - DN (Dureza): Aumentou entre 32.4% a 35.3%.

Avaliação com austêmpera com t=60 minutos.

O material sofreu austenitização a T= 900ºC durante t= 60 minutos, e com austêmpera a T= 400ºC durante t= 60 minutos, obteve os seguintes resultados: - LRT (Limite Resistência a Tração): Aumentou 114.8%;

- A (Alongamento): Reduziu em 30%;

- EAI (Energia ao Impacto): 274.7 (J) (para t= 60min); - DN (Dureza): Aumentou 35.3%.

Da mesma forma [85], demonstra em seu trabalho a partir de um FN bruto de fundição da classe FE 42012, os resultados antes e após o tratamento térmico. Como o trabalho deste autor teve como objetivo demonstrar a Janela do Processo de Austêmpera, acabou gerando uma amplitude maior nos resultados, pois foram realizadas uma grande quantidade de tratamentos em vários intervalos de tempo.

A tabela 28 mostra os resultados dos ensaios de tração, dureza, limite de escoamento e alongamento mínimo para o tratamento térmico.

Tabela 28: Resultados dos ensaios de tração, dureza e microscopia ótica do ferro fundido nodular bruto de fusão.

Fonte: [85]

A tabela 29 mostra os resultados dos ensaios de dureza tração para o limite de escoamento, limite de resistência e alongamento para o tratamento térmico.

Tabela 29: Resultados obtidos nos ensaios de tração e dureza.

Fonte: [85]

Variações:

- Resistência Tração Mínima: Aumentou entre 52.3% a 119.8%; - Resistência ao Escoamento Mínimo: Aumentou de 46% a 146%; - Alongamento Mínimo: Reduziu de 45.8% a 92.6%;

- Dureza: Aumentou de 72.5% a 93.8%.

Avaliação em t=60 minutos.

O material sofreu austenitização a T= 900ºC em tempo não determinado, porém entre t=60 minutos a t=180 minutos, e com austêmpera a T=370ºC durante t= 60 minutos, obteve os seguintes resultados:

- LRT (Limite Resistência a Tração): Aumentou 102.9%; - A (Alongamento): Reduziu em 51%;

- DN (Dureza): Aumentou em 76.3%;

- Resistência ao Escoamento Mínimo: Aumentou em 117.1%.

Os valores demonstrados anteriormente pelos autores [108], [85] e [86] tiveram suas unidades mantidas conforme o trabalho de origem, pois não são comparados diretamente com os resultados deste trabalho, apenas são avaliadas as variações em suas propriedades após os tratamentos térmicos realizados em seus trabalhos.

Tabela 30: Comparação das propriedades mecânicas dos tratamentos térmicos MATERIAL Limite de Resistência Alongamento Limite de Escoamento Trat. Térmic. GGG50/GGG70 Aumentou em 20,84% Aumentou em 77,27% Aumentou em 38,72% [108] FE70002=GGG70 Aumentou 24,82% Aumentou em 11,11% Não consta [86] FE42012=GGG42 Aumentou 114,85% Reduziu em 30,1% Aumentou em 127,36% [85] ASTM65-45- 12=GGG42 Aumentou 102,94% Reduziu em 50,96% Aumentou em 117,08% Fonte: [autoria própria]

Da tabela 30 é possível ver o comparativo do comportamento entre três das propriedades mecânicas obtidas com os tratamento de austêmpera neste trabalho, e nos trabalhos de outros autores.

Da variação no limite de resistência (LR), é possível ver que todos tiveram seus valores aumentados, logo este é o mais significativo dos resultados do tratamento de austêmpera, que torna homogênea a matriz metálica do ADI, reduzindo a fragilidade devido a menores quantidades de concentradores de tensão, seja pelo formato dos nódulos ou pela redução ou extinção de carbonetos de ferro.

Dos resultados com relação ao alongamento, pode se verificar que o obtido neste trabalho e ao trabalho do autor [108], ambos tiveram acréscimo em seu alongamento, e consequentemente sua ductilidade aumentada, já os trabalhos dos autores [85] e [86] tiveram seus valores reduzidos. Estas diferenças se dão principalmente ao fato de que as matrizes dos dois primeiros eram predominantemente perlíticas, característica de predominância na dureza, e se tornaram ausferríticas, o que lhes conferiu maior ductilidade, enquanto que os seguintes [85] e [86], tinham matrizes predominantemente ferríticas, característica de maior ductilidade quando comparadas as que se tornaram, que também se tornaram matrizes ausferríticas, independente da quantidade de carbono presente na matriz. Os limites de escoamento (LE) dos materiais seguiram comportamentos próximos ao dos limites de ruptura (LR). Deve- se avaliar que o material deste trabalho teve seus valores de (LR) e (LE) com menor porcentagem de acréscimo quando relacionados ao [85] e [86], e que os valores antes do tratamento térmico destas duas propriedades dos dois primeiros possuíam valores mais altos comparados aos dois seguintes. O valor de (LE) para este trabalho teve

seu valor aumentado devido as mesmas características estruturais da matriz justificadas para o caso do (LR), de homogeinidade e menor quantidade de pontos concentradores de tensão na matriz. Outra mudança importante na matriz é a presença de ferrita na microestrutura, que além de fortalecer o material devido a seu formato e disposição, na forma de agulhas em subunidades sobre a matriz com filmes austeníticos entremeados as subunidades de ferrita bainítica, tanto a ferrita quanto a austenita devido a sua menor dureza e com uma matriz com menos pontos de concentração de tensões devido a ausência de carboneto de ferro, fizeram com que a ductilidade do material fosse aumentada.

A tabela 31 mostra de forma comparativa a variação da energia ao impacto após o tratamento térmico para todos os autores.

Tabela 31: Comparação entre resistência ao impacto dos tratamentos térmicos

Fonte: [Autoria própria]

Com relação a energia absorvida pelo impacto, o material testado aqui teve um decréscimo de 5.5% na energia absorvida. Este resultado não segue o mesmo padrão de comportamento quando comparado ao trabalho [108], que é o mais próximo deste, pois possui matriz predominantemente perlítica. Ao absorver menos energia, isto denota que o material ficou mais frágil, e este comportamento vai contra ao comportamento do material verificado nos ensaios de tração e de dureza, que pode se verificar que o material ganhou ductilidade, e que deveria ter apresentado comportamento semelhante ao do autor [108]. Os trabalhos não são comparados diretamente, apenas a variação pontual de cada um deles após o tratamento.

MATERIAL Resistência ao Impacto Trat. Térmicam. GGG50/GGG70 Reduziu em 5.52% Para 142 (J) [108] FE70002=GGG70 Aumentou em 310.23% Para 104.2 (J) [86] FE42012=GGG42 150.8(J) no trat. de 60 min. [85] ASTM65-45- 12=GGG42 Não consta

A tabela 32 mostra de forma comparativa a variação da dureza entre os resultados após os tratamentos de austêmpera.

Tabela 32: Comparação entre dureza após tratamentos térmicos.

MATERIAL Dureza Trat. Térmic. GGG50/GGG70 Reduziu em 0.78% [108] FE70002=GGG70 Aumentou 26.44% [86] FE42012=GGG42 Aumentou em 35.42% [85] ASTM65-45- 12=GGG42 Aumentou em 117.08% Fonte: [Autoria própria]

Comparado aos outros materiais, e principalmente ao do autor [108], a redução da dureza, mesmo que de pouca intensidade, se mostra como um benefício adquirido no material aqui tratado termicamente, o que o coloca a frente dos outros materiais, pois aumentar propriedades antagônicas como ductilidade e resistência mecânica torna o material mais versátil.