Estudo comparativo das propriedades mecânicas dos aços SAE 1045 e SAE 1020, em diferentes condições metalúrgicas, através dos ensaios de tração unidirecional e flexão em três pontos

Resumo

Em aplicações de engenharia e da indústria, eixos mecânicos estão constantemente sujeitos a esforços de flexão e, consequentemente, solicitados por tensões normais de flexão. Essas tensões são calculadas pela “fórmula da flexão”, que associa os esforços de flexão com os parâmetros geométricos do elemento solicitado. No entanto a aplicação dessa equação implica algumas restrições, que dificilmente são atendidas em situações reais. O presente trabalho avaliou e comparou a tensão de escoamento em tração e a tensão de flexão no limite da deformação elástica do material, obtidas através do ensaio de tração unidirecional e ensaio de flexão em três pontos, respectivamente. Para a obtenção da tensão de flexão no escoamento foi utilizada a “fórmula da flexão”, de modo a comparar uma situação “real” com uma situação “ideal” e a partir da análise comparativa entre as duas situações observaram-se as diferenças entre os resultados. Os ensaios mecânicos foram realizados em corpos de prova em diferentes condições metalurgicas dos aços SAE 1020 e SAE 1045, sendo essas condições: laminado a quente, trefilado a frio, temperado e revenido, e normalizado. Ao final dos ensaios e da análise dos resultados, foi possivel observar com clareza as diferenças no comportamento dos materiais quando submetidos a diferentes tratamentos térmicos e processos de fabricação. Contudo, a análise comparativa da tensão de escoamento obtida pelo ensaio de tração unidirecional em relação a tensão de flexão no escoamento obtida no ensaio de flexão três pontos indicou que, dependendo do tratamento térmico ou processo de fabricação em que o material foi submetido, existem diferenças significativas entre as tensões comparadas; que podem levar ao superdimensionamento de projetos mecânicos.

Palavras-chave: Propriedades mecânicas. Aço SAE 1020. Aço SAE 1045. Ensaio de tração. Ensaio de flexão.