Tratamentos Termicos

Tratamentos térmicos

Os tratamentos térmicos são ciclos térmicos a que são submetidos os aços.

São compostos por operações de aquecimento, a uma velocidade adequada, com permanência por tempo suficiente em temperatura de tratamento correta e velocidade de resfriamento compatível com o objetivo desejado.

Os tratamentos térmicos visam alterar a estrutura natural dos aços, conferindo ou melhorando suas propriedades mecânicas.

Os principais objetivos dos tratamentos térmicos são os seguintes:

- Remoção de tensões internas (oriundas de resfriamento desigual, trabalho mecânico ou outra causa);

- Aumento ou diminuição da dureza;

- Aumento da resistência mecânica;

- Melhora da ductilidade;

- Melhora da usinabilidade;

- Melhora da resistência ao desgaste;

- Melhora das propriedades de corte;

- Melhora da resistência a corrosão;

- Melhora da resistência ao calor;

- Modificação das propriedades elétricas e magnéticas.

Fatores de influencia nos tratamentos térmicos

O tratamento térmico é composto por um ciclo de tempo – temperatura, e os fatores mais importantes a considerar são aquecimento, tempo de permanência nessa temperatura e resfriamento.

Aquecimento

Aquecimento tem como objetivo principal do tratamento térmico a modificação de suas propriedades mecânicas. Verifica que isso só é conseguido mediante uma alteração em sua estrutura. Assim sendo, o aquecimento e feito acima da zona crítica ate sua completa austenitização, ou seja, a dissolução total do carboneto de ferro no ferro gama.

Tempo de permanência na temperatura de aquecimento

O tempo de permanência na mesma temperatura deve ser o suficiente para que as peças se austenitizem de modo uniforme em toda a secção. Se o tempo de permanência for além do necessário, pode haver indesejável crescimento dos grãos de austenita. Empiricamente, adotam-se 2 minutos por milímetro de espessura. Assim, para uma peça com 200 mm de espessura serão necessários 40 minutos de permanência na temperatura de aquecimento para a completa difusão dos elementos da liga na austenita.

Resfriamento

Este e o fator mais importante do ponto de vista de tratamento térmico, pois a velocidade de resfriamento determinará efetivamente a estrutura e as propriedades finais desejadas.

Os meios de resfriamento usuais são: ambiente do forno, ar e meios líquidos.

Efeitos da secção da peça

A velocidade de esfriamento e é afetada pela secção da peça, pois seu interior se esfria mais lentamente que a superfície.

Formas de tratamento térmico do aço

Normalização

Esse tratamento térmico consiste na austenitização completa do aço, seguida de resfriamento em ar tranquilo.

Têmpera

E um tratamento térmico que executamos no aço com teor de carbono maior que 0,4%, com a finalidade de obter combinações de dureza e resistência mecânica. A estrutura que permite tais combinações é a estrutura martensitica.

A têmpera é composta por um conjunto de três etapas: aquecimento, manutenção numa determinada temperatura e resfriamento.

Revenimento

É um tratamento térmico que normalmente se realiza após a têmpera com a finalidade de aliviar as tensões internas, diminuir a dureza excessiva e a fragilidade da martensita temperada, e, assim, aumentar a ductilidade e resistência ao choque. O revenido deve ser feito logo após a têmpera, para se evitar a perda de peças por ruptura provocada pelas tensões da têmpera.

Tratamentos termoquímicos

Os processos termoquímicos são aplicados nos aços com baixo teor de carbono com o objetivo de aumentar sua dureza superficial e a resistência ao desgaste, mantendo o núcleo dúctil e tenaz.

Cementação

Aplica-se a aços com até 0,30% de carbono e com baixo teor de elementos de ligas.

A cementação é aplicada em peças como engrenagens, eixos, parafusos, etc; que necessitam de resistência mecânica e de alta dureza na superfície e núcleo dúctil com boa tenacidade.

Nitretação

É um tratamento termoquímico de endurecimento superficial semelhante à cementação, que se caracteriza pela introdução superficial de nitrogênio no aço até certa profundidade, sob a ação de um ambiente nitrogenoso à uma temperatura determinada, para formar uma camada dura de nitretos.

Recozimento

É o tratamento térmico que visa reduzir a dureza do aço, aumentar a usinabilidade, diminuir a resistência à tração, remover tensões de trabalho a frio ou a quente, atingindo a microestrutura ou as propriedades desejadas.

Existem, basicamente, 3 tipos