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Abstract:
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Este trabalho apresenta um estudo experimental sobre a caracterização das condições que favorecem a formação de endurecimento superficial do aço SAE 4340 por meio do processo de retificação plana tangencial a seco. O objetivo principal foi avaliar a influência da penetração de trabalho e da sobreposição de passes na geração da camada endurecida, além de desenvolver e integrar sistemas para monitoramento de temperatura e emissão acústica durante o processo. Foram confeccionados corpos de prova em aço SAE 4340 e realizados nove ensaios com nove réplicas, variando parâmetros de penetração e número de passes. Para monitoramento, foram desenvolvidos dois sistemas. O primeiro, para aquisição de temperatura, utilizou termopar tipo K, módulo MAX6675, microcontrolador ESP32 e programação dedicada para conversão e armazenamento dos dados. O segundo sistema, para aquisição de emissão acústica, foi composto por sensor Kistler 8152B, condicionador de sinais, placa de aquisição NI USB-6218 e processamento em ambiente Python, possibilitando o registro de sinais relacionados à transformação de fase. Após os ensaios, as amostras foram avaliadas por análise metalográfica, medições de microdureza e rugosidade. O aço base apresentou dureza média de aproximadamente 250 Vickers e microestrutura predominantemente perlítica com cementita nos contornos de grão. Os resultados mais relevantes foram obtidos na condição de passe único com penetração de 0,08 mm, que apresentou dureza máxima de 827 Vickers e espessura de camada afetada de aproximadamente 260 µm, compatível com a formação de martensita na superfície. Para a condição de passe único com 0,12 mm, observou-se camada endurecida de cerca de 110 µm e dureza máxima de 691 Vickers, enquanto para menores penetrações não foram identificadas alterações significativas de dureza ou microestrutura. Ensaios com múltiplos passes não apresentaram aumento expressivo de dureza, indicando que a sobreposição de passes não favorece o endurecimento. Além disso, foi identificada correlação entre o aumento dos parâmetros de rugosidade e a formação da camada endurecida, o que permite utilizar a rugosidade como um indicador complementar do fenômeno. A medição de temperatura, entretanto, não apresentou relação direta com os resultados de dureza e microestrutura, sugerindo que o sistema de aquisição necessita de melhorias na fixação do termopar e na determinação do ponto de contato para representação mais precisa da temperatura real de corte. |
