Você sabe para que serve o alívio de tensões em estruturas caldeiradas, como por exemplo as caixas de redução de máquinas?

Neste artigo, a Monferrato explica em detalhes a importância do tratamento de alívio de tensões em caixas de redução e outras estruturas caldeiradas, não deixe de conferir!

 

O que são estruturas caldeiradas?

A caldeiraria é um processo utilizado na indústria metalúrgica para a fabricação de peças metálicas e componentes para a montagem de diferentes tipos de equipamentos e estruturas.

Na caldeiraria as peças são produzidas através de chapas metálicas submetidas a diferentes processos como o corte, dobra, a conformação e soldagem, até que seja possível alcançar os objetivos do projeto.

Logo, as caixas de redução, que são utilizadas como exemplo neste conteúdo, são confeccionadas em sua grande parte por meio da caldeiraria

 

Exemplo de uma carcaça de caixa de redução entrando para alívio de tensões no forno de tratamento térmico Monferrato

 

O que são tensões residuais em estruturas caldeiradas?

As tensões residuais podem comprometer significativamente a estrutura das peças caldeiradas, podendo existir até mesmo em materiais não submetidos a atuação de cargas externas ou variações de temperatura.

Algumas das causas mais comuns para o aparecimento das tensões residuais são:

  • Processo de fabricação (fundição, soldagem; usinagem, montagem;
  • Tratamento térmico;
  • Instalação ou montagem de uma estrutura;

Dentre os principais malefícios das tensões residuais em estruturas caldeiradas podemos citar:

  • Redução da tenacidade;
  • Redução da resistência;
  • Redução da ductilidade do aço;
  • Variação dimensional das peças;
  • Risco de surgimento de trincas e por consequência, vazamentos;
  • Dificuldade em colocar previsões na hora da usinagem e da montagem;
  • Redução da vida útil da peça.

Tais malefícios acabam tornando o aço presente nas estruturas caldeiradas fraco e inútil para o desempenho das atividades para a qual foi desenvolvido.

 

Como funciona o alívio de tensões em estruturas caldeiradas?

O alívio de tensões em estruturas caldeiradas é um procedimento que faz uso do tratamento térmico com o objetivo principal o rearranjo da estrutura interna do aço com o objetivo de corrigir possíveis discrepâncias causadas pelos processos de fabricação.

O tratamento térmico de alívio de tensões é utilizado para reduzir o nível de tensões residuais, principalmente após processos de usinagem e soldagem.

Quando o tratamento térmico para alívio de tensões não é realizado as estruturas caldeiradas podem torcer, empenar ou até mesmo trincar em virtude das fragilidades presentes na estrutura interna do aço.

O tratamento térmico de alívio de tensões ocorre a uma temperatura média que varia entre 450 e 720ºC, seguido de um resfriamento lento.

Vale destacar, que em alguns casos específicos o tratamento térmico deve ocorrer em fornos com atmosfera neutra de nitrogênio que não modificam a microestrutura do aço, porém, em grande parte dos casos, podem ser em fornos sem atmosfera controlada.

O alívio de tensões é indicado para aços que passaram por conformação a frio, tratamentos em têmperas, procedimentos de usinagem, soldagem entre outros, visando a obtenção das seguintes melhorias:

  • Aumento da ductilidade;
  • Redução de empeno e alterações dimensionais pós usinagem;
  • Aumento da resistência à fadiga;
  • Aumento da resistência à corrosão.

 

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