Estudo comparativo da têmpera e austêmpera no aço usando ferramentas da qualidade

Resumo

Este artigo apresenta um estudo de caso sobre o aço SAE 4340, amplamente utilizado em aplicações que exigem alta resistência mecânica e tenacidade. O foco da pesquisa é a análise comparativa entre dois tratamentos térmicos amplamente aplicados: têmpera e austêmpera. A partir de ensaios de dureza, resistência mecânica e observações microestruturais, busca-se identificar as vantagens e limitações de cada processo, fornecendo dados objetivos sobre o desempenho final do material tratado. Paralelamente, o estudo propõe a aplicação prática de Ferramentas da Qualidade – diagrama de Ishikawa, folha de verificação, fluxograma e 5W2H como metodologia de apoio à análise e interpretação dos dados experimentais. O objetivo principal é demonstrar como as ferramentas da qualidade podem ser aplicadas também no contexto acadêmico. Como objetivos específicos temos a aplicação prática das ferramentas citadas e a análise de seus resultados. A integração dessas ferramentas permitiu uma abordagem mais sistemática, auxiliando na identificação de variáveis críticas, no controle do processo e na confiabilidade dos resultados. Os resultados obtidos reforçam a importância da gestão da qualidade como aliada em processos metalúrgicos, ampliando o entendimento técnico e estratégico sobre tratamentos térmicos.

Palavras-chave: têmpera; austêmpera; ferramentas da qualidade; tratamento térmico; aço SAE 4340.

Abstract

This article presents a case study on SAE 4340 steel, widely used in applications requiring high mechanical strength and toughness. The research focuses on a comparative analysis between two commonly applied heat treatments: quenching and austempering. Based on hardness tests, mechanical strength evaluations, and microstructural observations, the study aims to identify the advantages and limitations of each process, providing objective data on the material’s final performance. In parallel, the study proposes the practical application of the Seven Quality Tools — Ishikawa diagram, check sheet, histogram, Pareto chart, scatter diagram, flowchart, and control chart — as a methodological framework to support the analysis and interpretation of experimental data. The integration of these tools allowed a more systematic approach, aiding in the identification of critical variables, process control, and the reliability of results. The findings reinforce the importance of quality management as an ally in metallurgical processes, expanding both the technical and strategic understanding of heat treatments.

Keywords: tempering; austempering; quality tools; heat treatment; SAE 4340 steel.

Resumen

Este artículo presenta un estudio de caso sobre el acero SAE 4340, ampliamente utilizado en aplicaciones que requieren alta resistencia mecánica y tenacidad. El enfoque de la investigación es el análisis comparativo entre dos tratamientos térmicos ampliamente aplicados: temple y austemple. A partir de ensayos de dureza, resistencia mecánica y observaciones microestructurales, se busca identificar las ventajas y limitaciones de cada proceso, proporcionando datos objetivos sobre el desempeño final del material tratado. Paralelamente, el estudio propone la aplicación práctica de Herramientas de la Calidad – diagrama de Ishikawa, hoja de verificación, flujograma y 5W2H – como metodología de apoyo al análisis e interpretación de los datos experimentales. El objetivo principal es demostrar cómo las herramientas de la calidad pueden aplicarse también en el contexto académico. Como objetivos específicos se tienen la aplicación práctica de las herramientas mencionadas y el análisis de sus resultados. La integración de estas herramientas permitió un enfoque más sistemático, ayudando en la identificación de variables críticas, en el control del proceso y en la confiabilidad de los resultados. Los resultados obtenidos refuerzan la importancia de la gestión de la calidad como aliada en los procesos metalúrgicos, ampliando la comprensión técnica y estratégica sobre los tratamientos térmicos.

Palabras clave: temple; austemple; herramientas de calidad; tratamiento térmico; acero SAE 4340.