Mestrado Profissional em Engenharia Automotiva
Trabalhos de Conclusão de Curso

Análise de distorções dimensionais em anéis de rolamento no tratamento térmico em fornos de esteira contínuos

Dimensional distortion evaluation in the heat treatment of bearing rings at the continuous belt furnace

Autor
Alencar, Edson Souza de -
Orientador
Tribess, Arlindo
Defesa de tese
04 / 08 / 2009
Participantes da Banca
Tribess, Arlindo; Fulvio Vittorino; Goldenstein, Helio
Palavras-chave
Fornos de esteira contínuos, Produtividade tratamento térmico, Distorção dimensional, Anéis de rolamento
Keywords
Heat treatment, Dimensional distortion, Bearing rings, Continuous belt furnaces, Productivity

Resumo

Para a obtenção de propriedades mecânicas que atendam à solicitação para uma dada aplicação, tais como, maleabilidade, ductibilidade, tenacidade, resistência e dureza mecânica, entre outras, muitas vezes é necessário que peças metálicas sejam submetidas a um tratamento térmico.
Nas várias etapas do tratamento térmico podem ocorrer distorções dimensionais das peças, principalmente na etapa de resfriamento em banho de óleo; que devem ser minimizadas.
No presente trabalho é realizada uma análise de distorções dimensionais em anéis de rolamento no tratamento térmico em fornos de esteira contínuos, com foco nas distorções originadas por diferenças de temperatura na peça durante o processo de resfriamento em banho de óleo.
Para tanto, inicialmente foram realizados ensaios em laboratório, onde foram testadas modificações na movimentação e apoio das peças na superfície metálica da esteira e, posteriormente, foram realizados ensaios em forno de esteira contínuo.
Os resultados obtidos nos testes em laboratório e na condição de produção dos anéis de rolamento indicam que a aplicação do processo de inversão da face de apoio das peças na esteira metálica reduz a distorção dimensional das peças. Essa redução apresentou valores significativos, próximos a 20%, o que proporciona melhores condições para a usinagem nos processos posteriores e para o balanceamento dos anéis em relação aos erros de forma.


Abstract
In order to obtain mechanical properties that meet the requirements for a given application, such as, malleableness, ductilidade, tenacity, resistance and mechanical hardness, among other, many times it is necessary that metallic pieces are submitted to a heat treatment. In the several steps of the heat treatment, it might occur dimensional distortions of the pieces, particularly in the cooling process in oil bath. Such distortions should be minimized. In the present work it is accomplished an analysis of dimensional distortions in bearing rings during thermal treatment in continuous belt furnaces, with focus in the distortions caused by temperature differences in the pieces during the cooling process in oil bath. Initially, tests were performed at laboratory, where modifications in the movement and support of the pieces on the metallic surface of the belt were tested. Afterwards, tests in continuous belt furnace were accomplished. The results obtained in the laboratory tests and in the bearing rings production condition indicate that the application of the process of inversion of the supporting pieces face on the metallic belt reduces the dimensional distortion. That reduction presented significant values, close to 20%, what provides better conditions for the operations in the subsequent processes and for the balancing of the rings in relation to dimensional errors.