Avaliação metalúrgica de um eixo SAR 4140 para determinação de suas propriedades químicas e mecânicas para aplicações diversas

Abstract

O objetivo de deste trabalho foi avaliar e comprovar os efeitos das propriedades químicas e mecânicas de um eixo fabricado em material SAE 4140, com a intenção de evidenciar a importância da escolha do material correto de acordo com sua aplicação. Na indústria atual ocorrem muitas falhas de componentes por vários motivos, mas o principal deles é a qualidade do material. O material do componente envolvido neste estudo (SAE 4140), trata-se de um material médio carbono, que possuem diversas características mecânicas de extrema importância, pois possui ligação com valores consideráveis dos elementos químicos cromo (Cr) e molibdênio (Mo), o que o torna mais resistente a corrosão e aumenta sua temperabilidade, ou seja, é um material muito suscetível ao tratamento térmico de têmpera, tratamento esse que oferece uma boa resistência e ductilidade ao material, porém não é um material de fácil soldabilidade e é por este e outros motivos que este trabalho enfatiza a importância de analisar criteriosamente as materiais primas de fabricação. Ainda sobre o material do eixo analisado, o mesmo também é muito utilizado na fabricação de componentes da indústrias automobilística, além de também ser utilizado na confecção de parafusos, eixo de veículos pesados, hélices e muitos outros tipos de componentes. Sabendo disso, o intuito desse trabalho foi mostrar a importância desse material, juntamente ao componente e até mesmo prevenir falhas na indústria que muitas das vezes acontecem por se fazer a utilização de materiais inapropriados para a determinada aplicação. O objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento mecânico do aço SAE 4140 utilizando ensaios mecânicos de tração, dureza e impacto em corpos de prova em condições controladas em laboratório seguindo especificações estabelecidas por normas. Por fim, os valores obtidos são discutidos e comparados com outras referências, concluindo que as propriedades mecânicas do aço analisado são, na sua maioria, similares às referências encontradas na literatura e a importância de se avaliar tecnicamente as propriedades de cada material a ser utilizado antes do componente entrar em operação, seja ele qual for, de modo que a prevenção venha sempre ocorrer antes de um possível contratempo.

The objective of this work was to evaluate and prove the effects of the chemical and mechanical properties of a shaft manufactured in SAE 4140 material, with the intention of highlighting the importance of choosing the correct material according to its application. In today's industry, many component failures occur for various reasons, but the main one is the quality of the material. The component material involved in this study (SAE 4140) is a medium carbon material, which has several extremely important mechanical characteristics, as it is linked to considerable amounts of the chemical elements chromium (Cr) and molybdenum (Mo), which makes it more resistant to corrosion and increases its hardenability, that is, it is a material very susceptible to temperature heat treatment, a treatment that offers good resistance and ductility to the material, however it is not an easily weldable material and is therefore These and other reasons for this work emphasize the importance of carefully analyzing primary manufacturing materials. Still on the material of the axle analyzed, it is also widely used in the manufacture of components in the automotive industry, as well as being used in the manufacture of screws, axles of heavy vehicles, propellers and many other types of components. Knowing this, the aim of this work was to show the importance of this material, together with the component and even prevent failures in the industry that often occur due to the negligent use of inappropriate materials for the given application. The idea behind this is to highlight the importance of technically evaluating the properties of each material to be used before the component goes into operation, whatever it may be, so that prevention always occurs before a possible setback.