Você sabe quais são os principais tipos de tratamentos térmicos em metais e qual é a importância do tratamento térmico em metais?
Os diferentes tipos de tratamentos térmicos em metais são empregados na metalurgia para melhorar as propriedades das peças metálicas.
Qualquer tratamento térmico é definido como o aquecimento ou resfriamento controlado dos metais com o objetivo de alterar as propriedades físicas e mecânicas, sem alterar a forma do produto final.
Através dos tratamentos térmicos, é possível: amolecer (reduzir a dureza e melhorar a tenacidade); endurecer (aumentar a resistência mecânica); e/ou modificar as propriedades do metal (maximizar a vida útil do metal e suas propriedades).
Dentre os principais tipos de tratamentos térmicos em metais, temos os seguintes:
- Recozimento
- Alívio de Tensões
- Normalização
- Têmpera e Revenimento
- Cementação
- Nitretação
Na sequência, vamos conhecer a aplicação e o funcionamento desses tipos de tratamento térmico em metais.
Recozimento
O recozimento é utilizado para restaurar estruturas e características e para homogeneizar e refinar as estruturas internas do aço.
Objetivo de diminuir a dureza aumentando a usinabilidade, muito comum para aços ferramentas e ferro branco.
Esse tratamento térmico conta com um resfriamento lento dentro do forno.
Alívio de Tensões
O tratamento térmico de alívio de tensões realiza o aquecimento controlado de aços soldados ou submetidos a tensões residuais, seguido por um resfriamento controlado, com o objetivo de reduzir tensões superficiais nas peças.
Este tipo de tratamento é feito com temperatura abaixo da linha crítica e não modifica as características microestruturais do aço, somente levam a uma condição de melhor estabilidade.
Usado por exemplo alívio de tensões em carcaças de máquinas e de redução.
Normalização
O processo de normalização tem por objetivo a obtenção de microestruturas refinadas e homogêneas. É muito utilizado após o forjamento ou laminação de peças e preliminar aos tratamentos de têmpera e revenimento.
A normalização consiste no aquecimento acima de temperatura crítica das peças seguido de resfriamento ao ar, o que resulta em uma granulação mais refinada e uniforme.
Têmpera e Revenimento
Na têmpera as peças de aço são aquecidas em fornos a altas temperaturas, cerca de 900ºC até que a temperatura seja homogênea sobre toda a peça. Logo após resfria-se rapidamente em água, óleo, jatos de ar, salmoura, banho de sais, outros.
Como resultados o aumento da dureza das peças e aumento na resistência à tração, bem como redução de tenacidade. Consequentemente, este tratamento gera tensões, sendo considerado um efeito indesejado e que pode ser corrigido através do revenimento.
A têmpera pode ser feita na peça total ou ainda localizada. A têmpera localizada é indicada para quando as peças têm uma estrutura complexa, tamanhos grandes ou ainda, quando é necessário obter dureza elevada em apenas uma região.
No revenimento as peças são aquecidas a temperaturas mais baixas do que na têmpera e na zona crítica, após são resfriadas de forma natural ou em casos específicos em água ou em banho de sais.
Este processo consegue um aumento da tenacidade, corrige as tensões recorrentes e ajusta a dureza conforme a aplicação da peça solicita, assim reduzindo a fragilidade imposta ao material, decorrente do resfriamento bruto da têmpera.
Cementação
A cementação tem por objetivo fornecer às peças elevada dureza externa e aumento da resistência ao desgaste sem que ocorra perda de tenacidade. Como no caso de engrenagens e/ou aços-carbono ou aços-ligas cujo teor original de carbono seja inferior a 0,25%. Onde aumenta esse teor até em torno de 1%, assegurando uma superfície dura e um núcleo tenaz.
Para que isso ocorra é promovido um enriquecimento com carbono na superfície.
O processo é realizado através do aquecimento da peça em conjunto com um material rico em carbono (ex. carvão) a temperaturas elevadas, sendo assim o carbono é absorvido pela superfície.
Nitretação
Na nitretação aquece-se o aço a uma temperatura na casa dos 500ºC que em conjunto com o Nitrogênio o gás cria na peça uma camada de elevada dureza.
De forma semelhante a cementação, o processo de nitretação visa conferir elevada dureza externa às peças.
Para esse tipo de tratamento térmico, não é necessário um processo posterior de têmpera.
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