Analise Disco de Freio
Desenho técnico do disco de freio feito pelo integrante do Baja, João Bertoldo:
Especificações do carro Off-Road (fonte: Equipe Baja):
Com as informações necessárias sobre as alterações e forças (internas e externas) que o carro sofre como: peso estático sobre os eixos, peso dinâmico na frenagem, força aplicada no disco e entre outros citados na tabela acima), mudamos o material do disco de freio de aço 1045 para aço inox AISI 420, juntamente com a equipe Baja.
Analise do Material
A eficiência do sistema de frenagem, e consequentemente a segurança veicular, está diretamente relacionada com a qualidade dos materiais utilizados [JOHANN, 2012]
Analise Aço 1045
Composição (fonte: Açosporte):
Carbono (0,43% - 0,50%), Silício (0,15% - 0,35%), Magnésio (0,30% - 0,60%), Fósforo (0,03% máx) e Enxofre (0,05% máx.)
Características (fonte: Açosporte):
O aço sae 1045 é um aço para beneficiamento com temperabilidade baixa, ou seja, baixa penetração de dureza na seção transversal, não se recomendando seu uso para seções superiores a 60 mm. Possui uma boa relação entre resistência mecânica e resistência à fratura. É utilizado em geral com durezas de 180 a 300 HB. É utilizado na fabricação de componentes de uso geral onde seja necessária uma resistência mecânica superior a dos aços de baixo carbono convencionais. Aplicado principalmente em eixos em geral, pinos, cilindros, ferrolho, parafusos, grampos, braçadeiras, pinças, cilindros, pregos, colunas, entre outros.
(Comparativo entre outros aços, fonte: Favorit)
Aplicações:
Utilizado na fabricação de peças para indústria mecânica em geral
Tratamento Térmico:
A realização dos tratamentos térmicos como no aço 1045 exige o conhecimento da curva T do material, que relaciona as principais variáveis deste com o comportamento da microestrutura. A têmpera consiste em resfriar o aço 1045, após austenitização, a uma velocidade suficientemente rápida para evitar as transformações perlíticas e bainíticas na peça em questão. Deste modo, obtém-se a estrutura metaestável martensítica. O aço 1045 é mais duro que o aço 1020. (fonte: Açosporte).
A realização dos tratamentos térmicos como no aço 1045 exige o conhecimento da curva T do material, que relaciona as principais variáveis deste com o comportamento da microestrutura. A têmpera consiste em resfriar o aço 1045, após austenitização, a uma velocidade suficientemente rápida para evitar as transformações perlíticas e bainíticas na peça em questão. Deste modo, obtém-se a estrutura metaestável martensítica. O aço 1045 é mais duro que o aço 1020. (fonte: Açosporte).
(fonte: Favorit)
Recozimento: O tratamento deve ser feito na temperatura próxima de 800 – 850ºC por no mínimo 1 hora para cada 25 mm. Resfriar lentamente no forno.
Normalização: O tratamento deve ser feito na temperatura próxima de 880 – 900ºC por no mínimo 1 hora para cada 25 mm. Resfriar ao ar. Em casos especiais pode se utilizar ar forçado.
Revenimento: Deve ser realizado imediatamente após a têmpera quando a temperatura atingir cerca de 70ºC. A temperatura de revenimento deve ser selecionada de acordo com a dureza especificada para o componente. Para isto utilizar a curva de revenimento orientativa. Manter na temperatura de revenimento por no mínimo 1 hora para cada 25 mm de espessura e utilizar no mínimo por duas horas. Resfriar em ar calmo.
Nitretação: Este aço pode ser nitretado para elevar a resistência ao desgaste pelo endurecimento superficial. A dureza máxima depende da condição prévia de tratamento térmico. Nitretar com Camada Branca, Componentes beneficiados antes da nitretação terão melhor característica de endurecimento atingindo dureza máxima próxima de 600 HV. Recomenda-se profundidade de endurecimento entre 0,30 e 0,60 mm.
Têmpera Superficial: Aquecer rapidamente até a temperatura de 820 – 860ºC e resfriar em água ou óleo. As condições de tratamento dependem do tamanho e geometria da peça, bem como da dureza desejada e das características do equipamento. (fonte: Ggdmetals).
Propriedades Mecânicas:
A dureza Brinell varia de 170HB a 210HB, onde na condição normalizada, tem o valor de 187HB ou 84HRB. Tem resistência a tração na faixa de 570MPa a 700MPa, e 640MPa na condição normalizada. (fonte: Interlloy)
(fonte: Açoespecial)
(fonte: Açoespecial)
Analise Aço Inox 420
Características (fonte: Favorit):
Aço ligado ao cromo, inoxidável, martensítico, temperável, magnético, com boa resistência mecânica até a temperatura de 550 °C e boa resistência à oxidação até a temperatura de 630 °C. No estado temperado e revenido, apresenta maior resistência à corrosão, podendo alcançar dureza de até 50 HRc.
(Comparativo entre outros aços inoxidáveis)
Aplicações (fonte: Ggdmetals):
A combinação de suas propriedades o torna adequado a aplicações em moldes de materiais corrosivos, por exemplo, na injeção de polímeros clorados como o PVC e de acetato. Em moldes com câmara quente, sujeitos à umidade atmosférica intensa e na injeção de polímeros abrasivos, como, por exemplo, os termofixos (baquelite) e outros com reforço de carga. É também indicado para moldes na indústria óptica e de vidro. Também pode ser utilizado em: cutelaria, instrumentação cirúrgicas, componentes de válvulas e bombas, eixos e outros componentes estruturais.
Tratamento térmico (fonte: Favorit):
Eles são endurecíveis por tratamento térmico e magnéticos. Quando temperados são muito duros e pouco dúteis, e é nesta condição que são resistentes à corrosão (principal escolha como material para o disco de freio).
Oferece uma boa dureza (HB) em comparativo aos outros aços inoxidáveis. Inox 420 tem máx. 230 HB enquanto os Inox Austentícios tem máx. 180 HB.
Revenido obtêm uma dureza de 70 a 90 kg/mm2 HRC (fonte: Rolmetais).
Propriedades Mecânicas e Físicas (fonte: Rolmetais):
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