Otimização de material e de tratamento térmico no desenvolvimento de um componente automotivo

Abstract

Os aspectos relacionados com a segurança dos usuários de veículos automotores são primordiais na indústria automobilística. Por isto, os testes de validação dos componentes de um sistema de direção estão sendo alterados para condições mais severas que garantam sua funcionalidade em condições críticas, tais como: colisões e uso inadequado. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é aumentar a capacidade de carga torcional do fusível do sistema de direção que é o pinhão através da otimização de materiais e tratamentos térmicos. As melhorias devem ser confirmadas através do teste “torque de quebra do pinhão”, requisito que é mandatório para liberação do produto no mercado e confirma sua capacidade de suportar condições severas de utilização. Foram experimentados tratamentos térmicos como têmpera por indução, cementação, assim como, diferentes camadas cementadas e temperaturas de revenido, além de aços das famílias SAE 51XX, SAE 43XX e SAE 86XX. Foi verificado que pinhões de aço SAE 4320, cementado com camadas próximas de 0,4mm, apresentaram os melhores resultados.

The aspects related to security for a steering system are priority. Therefore, the validation of these systems and its components are being changed to be stricter to ensure its functionality in critical condition, such as: collisions and inappropriate use. In this context, the goal is to increase the torsional load capacity of the steering system fuse that is the pinion, thru optimizing of materials and heat treatments. Improvements should be confirmed by testing on pinion breaking torque test, which is a mandatory requirement to release the product on the market and confirmed its ability to withstand stricter conditions of use. Different variables such as induction hardening, carburizing, different thickness of case hardened, temper temperature and steels families: SAE 51XX, SAE 43XX and SAE 86XX were tested. It was found that the pinions of steel SAE 4320 with carburized case around 0.4mm had the best performance and reached the test requirement.