Engenharia

No estudo dos materiais, especialmente os aços, tem-se grande preocupação em determinar do perfil de temperatura em uma peça, pois essa distribuição influência nas propriedades mecânicas finais da mesma. Tratar termicamente um aço significa expô-lo a um ciclo térmico, aquecendo-o até uma determinada temperatura, mantendo essa temperatura por um tempo suficiente para ocorrer ou não transformações de fases, e resfriá-lo em um meio adequado, de modo a adquirir as propriedades mecânicas finais desejadas. Sabe-se através do Ensaio Jominy que as taxas de resfriamento impostas a um corpo de prova, determinam a quantidade de martensita a se formar, com isso, a dureza que se desenvolve em um dado ponto. Então, a partir do conhecimento das velocidades de resfriamento, pode-se os obter perfis de dureza em peças de diferentes geometrias e meios de resfriamento. Prever o perfil da distribuição de temperatura ao longo de uma peça seria de grande auxílio para determinar as propriedades mecânicas, sem a necessidade de realização de ensaios em laboratório. Este trabalho apresenta uma metodologia para simulação computacional da distribuição de temperaturas transiente unidimensional, em corpos de prova padrão do ensaio Jominy. Com a finalidade de determinar propriedades mecânicas (dureza), sem a necessidade de se realizar um ensaio para verificar tal propriedade. A metodologia consiste no uso do método das diferenças finitas para resolução da equação de difusão de calor. Essa análise numérica computacional, também incorpora a formulação das condições inicias e de contorno apropriadas, considerando os mecanismos de convecção livre e radiação térmica na superfície externa lateral do cilindro, assim como o mecanismo de convecção forçada por jato de água no extremo livre do corpo de prova. A simulação computacional foi desenvolvida na plataforma EES (Engineering Equation Solver). Os resultados obtidos se mostram coerentes com descrições da literatura, concluindo que a metodologia