Limite de escoamento aço 45: 355 MPa após têmpera e revenido
O limite de escoamento de 355 MPa neste suporte de aço 45 só aparece depois de uma têmpera e de um revenido. O desenho traz esse número como meta, não como propriedade que vem junto com o grau. A GB/T 699-2015 fixa o aço e a condição temperada e revenida em que ele é entregue. Se a seção de 25–30 mm endurece de ponta a ponta depende de como a seção grossa é alimentada e das janelas de têmpera e revenido. O terceiro item é um corpo de prova vazado com a peça, tracionado conforme a ASTM A370. A escolha do material de fundição define o ponto de partida dos quatro.
O que a GB/T 699-2015 fixa e o que deixa em aberto
A norma fixa o grau, a composição por trás dele e a condição de fornecimento, temperada e revenida. Um certificado emitido conforme a GB/T 699-2015 responde a uma pergunta de composição, não a uma pergunta de seção. Os mesmos 355 MPa são pedidos para uma parede de 12 mm e para uma bossa de 30 mm, uma diferença de duas vezes e meia em seção.
O que fica em aberto é o caminho de carga de 25–30 mm: o endurecimento nessa seção, o resfriamento que o núcleo recebe e a resposta daquela corrida ao revenido. O desenho fecha a lacuna ao pôr 355 MPa no bloco de tolerâncias e nomear um método de ensaio. Sozinho, um certificado deixa a questão em aberto num pedido de fundição de metais.
355 MPa é meta, não propriedade do grau
A especificação da peça marca o limite de escoamento do aço 45 em 355 MPa como meta de projeto ainda a confirmar, e o desenho o escreve como piso, ≥355 MPa. Um piso é um valor de aceitação, o mínimo que uma barra aprovada lê, e não diz nada sobre o resultado típico. É ao arquivar esse número como propriedade do material que os pedidos dão errado.
A dureza é uma janela, HB 220–250, 30 pontos de largura; o escoamento é uma linha sem largura. A janela absorve a dispersão de uma carga de forno, enquanto a linha precisa ser demonstrada uma vez por lote num ensaio de tração. A demonstração custa uma barra, uma leitura de dureza e um registro de forno; um caso de carga estática com seção generosa não precisa de nada disso.
Seção de 25–30 mm: até onde o endurecimento chega
O suporte tem uma seção de 25–30 mm onde os parafusos passam, com paredes de 8–12 mm entre as seções grossas. Faça a conta com os valores do desenho: 25 ÷ 12 ≈ 2,1 e 30 ÷ 8 = 3,75. A ponta grossa solidifica e esfria por último, então o núcleo dela encontra a têmpera mais tarde e mais devagar que a pele de uma parede.
O resfriamento lento no núcleo é o primeiro modo de falha listado para esta peça. Austenita que nunca vira martensita não se recupera no revenido, então o escoamento do corpo fica abaixo de 355 MPa enquanto a pele lê dura. Um registro de exemplo mostra a diferença: a barra passou enquanto o corpo ficou abaixo. A correção foi um corpo de prova vazado com a peça, um massalote e um ajuste de revenido. Engrossar a parede da bossa só atrasa ainda mais o núcleo.
A janela de têmpera e revenido
Têmpera a 840–860 °C e revenido a 550–600 °C. A janela de têmpera tem 20 °C de largura; a de revenido, 50 °C, duas vezes e meia mais larga. A austenitização precisa acertar uma faixa estreita sem crescer o grão, enquanto a dureza cai devagar ao longo da faixa de revenido.
Leia o par como um ajuste só. Rode o revenido no topo da faixa e a dureza cai para fora de HB 220–250, com o escoamento descendo junto. Um lote que mantém as duas janelas mas pula a barra tem evidência para duas das quatro linhas da tabela abaixo.
Variável | Valor | Unidade | Evidência |
|---|---|---|---|
Temperatura de têmpera | 840–860 | °C | Gráfico de têmpera da carga |
Temperatura de revenido | 550–600 | °C | Gráfico de revenido da carga |
Dureza | 220–250 | HB | Leitura no corpo |
Limite de escoamento | ≥355 | MPa | Ensaio de tração conforme ASTM A370 |
Dureza HB 220–250 como verificação do corpo
A dureza é a única verificação de resistência que toca o suporte em si. Ela lê a pele da seção de 25–30 mm em segundos e pode ser repetida em vários pontos. O corpo de prova lê a corrida, a leitura de dureza lê a seção, e é por isso que as duas existem.
A leitura não é um valor de escoamento. Nada nos dados de têmpera e revenido converte HB 220–250 em 355 MPa, e um número dentro da faixa é compatível com a meta, não prova dela. A faixa cobre 30 pontos, cerca de 14% do piso de 220, então um suporte pode passar no fundo da janela.
A profundidade é o ponto fraco: o penetrador vê uma camada rasa, e um núcleo mole sob uma pele dura lê como seção sadia. Os pontos de medição e a regra de aceitação ainda dependem de confirmação com a fundição.
Corpo de prova: o que ele cobre
Um corpo de prova vazado com a peça sai da mesma panela do suporte e atravessa a têmpera e o revenido junto com ele. Tracionado conforme a ASTM A370, ele reporta o escoamento que a corrida e a carga do forno realmente produziram. É o mais perto de um valor do corpo que um lote consegue carregar.
O que a barra não consegue é amostrar o núcleo de uma bossa de 25–30 mm. A seção dela é menor, então esfria mais rápido e endurece com mais facilidade que o metal que representa. Vaze a barra de outra corrida, ou faça o revenido dela em separado, e o registro de ensaio de propriedades mecânicas descreve outra coisa que não o suporte.
Parede de 8–12 mm e bossa de 25–30 mm
As duas seções fazem trabalhos diferentes. A parede de 8–12 mm define o preenchimento e o resfriamento ao longo de 180×120×60 mm; a bossa de 25–30 mm carrega a carga dos parafusos. Leve a razão aos extremos e um mesmo suporte cobre de 2,1:1 a 3,75:1, dependendo de onde o desenho cair.
Essa razão decide qual defeito aparece primeiro. Uma razão alta deixa a parede solidificar antes da bossa, e a bossa então contrai sem caminho líquido de volta ao massalote. A faixa de massa é larga por um motivo: 1,8–2,5 kg são 0,7 kg, cerca de 39% do limite inferior, e a geometria a desloca.
Feição | Valor | Unidade | O que define |
|---|---|---|---|
Parede | 8–12 | mm | Preenchimento e taxa de resfriamento |
Seção grossa | 25–30 | mm | Alimentação e endurecimento |
Massa acabada | 1,8–2,5 | kg | Carga no dispositivo e manuseio |
Passo dos furos | ±0,2 | mm | Montagem parafusada na estrutura |
Planeza da face | 0,1 | mm | Contato sob pré-carga dos parafusos |
A distorção do tratamento térmico consome sobremetal
Uma têmpera a 840–860 °C num suporte de 180×120×60 mm move a forma. As paredes finas esfriam primeiro, a bossa por último, e a diferença aparece como empeno e torção na face de montagem. Essa face tem 0,1 mm de planeza a manter depois da usinagem, uma parte em 1 800 numa face de 180 mm, então o sobremetal precisa cobrir um movimento maior que isso.
O jateamento também tira metal. O Sa 2,5 conforme a ISO 8501-1 é um grau de limpeza, e a rota jateia antes de cortar, então um único sobremetal precisa cobrir o jateamento e a distorção. Cortar depois do jateamento evita que o passo dos furos de ±0,2 mm se desloque; desempenar depois do revenido acrescenta tensão e não devolve sobremetal.
Fosfatização ou oxidação negra, não “passivação”
A especificação da peça lista passivação em tratamento de superfície, e a nota dela diz algo mais estreito. A passivação aguarda o desenho do cliente, e o aço-carbono normalmente vai para fosfatização ou oxidação negra. As duas frases descrevem o mesmo suporte, então o desenho decide.
Três palavras, três processos, três critérios de aceitação na rota de acabamento superficial. A fosfatização é julgada pela estrutura cristalina e pelo peso da camada. A oxidação negra, pela cor e pelo filme de óleo; a passivação, por um filme passivo que se forma sozinho no aço inoxidável. Uma palavra para as três não deixa nada para o inspetor conferir, e um lote acabado no processo errado reprova no recebimento.
Quando o aço 45 perde para outra rota
Duas alternativas estão na especificação da peça: fundição por cera perdida, a rota original do cliente, e um conjunto soldado. O aço 45 perde quando a seção de 25–30 mm precisa de um massalote que o leiaute do molde não comporta. Perde também quando o suporte é uma chapa com nervuras que um soldador monta a partir de estoque padrão.
Um conjunto soldado tira a seção grossa do molde e traz zonas afetadas pelo calor. Traz também distorção ao longo das soldas e uma referência que não corresponde mais ao desenho da fundição. Trocar de rota é mudança de desenho, não de fornecedor. Um caso de fornecimento de fundição de metais mostra como a rota de fundição carrega seus registros da indicação ao lote. Um grau escolhido pela dureza a quente numa matriz responde a outra pergunta, então o tratamento térmico de aço ferramenta não serve de modelo aqui.
FAQ
