Análise microestrutural, dureza e propriedades mecânicas do material liga SAE 4340 - ensaios físicos e metalográficos

Abstract

Este estudo foi realizado pelos autores durante a execução de fabricação, de um equipamento para um determinado projeto, buscando uma validação desse material em prol do uso em uma planta de geração de energia eólica. Devido a alta responsabilidade no uso de tal equipamento foi exigido que todos os parâmetros técnicos fossem seguidos e documentados. O procedimento aplicado foi obrigatório e determinante para a garantia dos requisitos básicos de aceitação de projeto. O estudo foi de cunho científico e prático, para a comprovação da literatura e validação do material a ser usado na fabricação de componente do equipamento. Para tanto, o material SAE 4340 foi tratado termicamente e posteriormente foram realizados ensaios mecânicos destrutivos como tração, impacto Charpy, dureza Brinell e ensaios não destrutivos microscopia do material. Os resultados obtidos no ensaio de tração foram analisados para validação do projeto no quesito do campo de resistência mecânica do material , assim como o ensaio de impacto Charpy será analisado para verificação de qual a capacidade de absorção de energia desse material na temperatura de exposição do equipamento. Os ensaios de dureza foram a validação do estado do material para suportação de desgaste ao longo do uso, e a análise microestrutural do material tratado será verificada devido a necessidade de conhecimento da microestrutura formada se atende a especificação de projeto. Este estudo possibilitara a comparação dos resultados obtidos durante os testes, com a literatura relacionada ao assunto, visto que os critérios do processo utilizado para analisar os corpos de prova foram normas específicas. Obteve-se uma visão abrangente dos resultados obtidos no estudo, para fabricação do projeto com este material na empresa.

This study was carried out by the authors during the manufacturing process of equipment for a specific project. That sought validation of this material for use in a wind energy generation plant. Due to the high responsibility in the use of such equipment, it was required that all technical parameters were followed and documented. The procedure applied was mandatory and predetermining to guarantee the basic requirements for acceptance of the project. The study was of a scientific and practical nature, for the literature attestation and validation of the material to be used in the manufacture of the equipment. For this purpose, the material SAE 4340 was heat treated and later destructive mechanical tests such as traction and Charpy impact, Brinell hardeness and non-destructive tests such microscopy of the material were carried out. The results obtained in the tensile test will be analyzed to validate the project in terms of the material's mechanical resistance field, as well as the Charpy impact test will be analyzed to verify the energy absorption capacity of this material. The hardness tests will validate the state of the material to withstand wear throughout use, while the microstructural analysis of the treated material will be verified due to the need to know the microstructure formed and whether it meets the project specification. However, this study aims to enable comparing the results obtained during the tests with the literature already published. Since the process criteria used to work on the test specimens are of a current normative nature. A comprehensive view of the results obtained in the study for the approval of the manufacturing of the project with this material in the company was included.