TRATAMENTOS TÉRMICOS E TERMOQUÍMICOS

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Dentre as aplicações típicas, podem ser citadas a base para grandes motores a diesel, alojamentos de caixas de engrenagens, alojamentos para turbo alimentadores, suportes de rolamentos, rodas dentadas para correntes articuladas, engrenagens excêntricas, moldes para lingotes, coletores de descarga de motores e discos de freio.

TRATAMENTOS TÉRMICOS E TERMOQUÍMICOS

Tratamentos térmicos são aqueles que envolvem aquecimento e resfriamento visando alteração das propriedades mecânicas do material. Já aqueles que envolvem alterações químicas da superfície da peça são normalmente chamados de tratamentos termoquímicos.

Tratamento Térmico

É um ciclo de aquecimento e resfriamento realizado nos metais com o objetivo de alterar as suas propriedades físicas e mecânicas, sem mudar a forma do produto. Isto é conseguido mediante alteração de sua estrutura.

O tratamento térmico é uma operação que pode auxiliar outros processos de manufatura e/ou melhorar o desempenho de produtos, aumentando sua resistência ou alterando outras características desejáveis.

Tipos de tratamentos térmicos

- Recozimento:

O recozimento é o tratamento térmico no qual o material é exposto a uma temperatura elevada por um período de tempo prolongado, sendo então resfriado lentamente.

Seus objetivos são: remover tensões devidas a tratamentos mecânicos, diminuir dureza, aumentar a ductilidade, regularizar a textura bruta de fusão.

Principais Tipos de Recozimento:

- Recozimento total ou pleno:

Possibilita recristalização dos metais, conduzindo a restauração da maleabilidade e da ductilidade, de modo que a deformação a frio possa ter continuidade.

Aplicado a todas as ligas Fe-Ce, ligas não ferrosas como alumínio, magnésio, níquel, titânio.

- Recozimento para alívio de tensões:

Objetiva aliviar as tensões internas originadas durante a solidificação ou operações mecânicas, soldagem. Não é necessário atingir a faixa de temperaturas correspondente a recristalização.

Aplicado a todas as ligas Fe-Ce, ligas não ferrosas como alumínio, magnésio, níquel, titânio.

- Recozimento para esferoidização:

A esferoidização é aplicável em aços de médio a alto teor de carbono. Objetiva melhorar ausinabilidade.

O aço é aquecido a uma temperatura em torno delimite inferior da zona crítica. Nos aços de alto teor de carbono é um processo de recozimento de grande importância industrial, por produzir uma estrutura macia e de maior usinabilidade.

- Recozimento em caixa:

É o tratamento utilizado para a proteção de grandes massas ou grande número de peças de aço, de modo a impedir que a superfície acabada das mesmas seja afetada por oxidação ou outro efeito típico de tratamento térmico.

Peças como tiras e chapas laminadas a frio, no estado encruado, são colocadas no interior do forno, em recipientes vedados. Geralmente faz-se aquecimento lento a temperaturas abaixo da zona crítica.

- Normalização:

A normalização visa refinar a granulação grosseira de peças.Este tratamento é usado como etapa preliminar à têmpera e ao revenido, justamente para obter estrutura mais uniforme.

A normalização consiste no aquecimento do metal acima da linha crítica, mantê-lo nesta temperatura o tempo necessário a sua total transformação estrutural e seguir comum resfriamento ao ar calmo.Tem por objetivo principal refinar a granulação e conferir estruturas uniformes com as características normais de sua composição.

A principal diferença entre os tratamentos de recozimento pleno e de normalização é que as peças tratadas em recozimento pleno apresentam ductilidade e usinabilidade homogênea sem todas as regiões, já que a peça toda fica exposta aos ciclo de resfriamento. Já no caso da peça normalizada, a velocidade de resfriamento não é uniforme. Seções mais espessas resfriam mais lentamente do que seções mais finas. Como a velocidade de resfriamento é heterogênea, a microestrutura e as propriedades (usinabilidade e conformabilidade) também o são.

- Têmpera:

Objetiva aumentar o limite de resistência à tração do aço e também sua dureza. Resultam também redução de ductilidade, tenacidade e apreciáveis tensões internas. Consiste no resfriamento rápido do metal de uma temperatura superior a sua temperatura crítica em um meio líquido com o óleo, água, salmoura.

Usado para produzir estrutura martensítica uniforme no aço, que é uma estrutura extremamente dura. A temperabilidade pode ser medida pela profundidade de endurecimento que a peça atinge quando temperada.

- Revenimento:

É o tratamento térmico que normalmente é realizado após a têmpera. Elimina a maioria dos inconvenientes produzidos por esta. Além de aliviar ou remover as tensões internas, corrige as excessivas dureza e fragilidade do material, aumentando sua ductilidade e resistência ao choque.

Uma grande variação nas propriedades e microestruturas podem ser produzidas pelo revenimento. As condições de revenimento são determinadas pelo balanço entre a dureza (ou resistência) e tenacidade necessárias para uma determinada aplicação.

- Tratamentos Isotérmicos:

São tratamentos aplicados a temperaturas constantes, baseados no conhecimento das curvas TTT (Tempo, Temperatura e Transformação) dos materiais. Incluem a austêmpera e martêmpera.

- Martêmpera:

Na martêmpera, a peça de aço é resfriada até uma temperatura um pouco acima do início da transformação da martensita, por um meio adequado como óleo aquecido ou sal fundido. Nesse meio, ela é mantida por um tempo suficiente para uniformizar as temperaturas internas e externas. Logo após, ocorre o resfriamento para transformação da martensita.

A transformação acontece com alguma uniformidade de temperatura na peça, evitando ou diminuindo a formação de tensões residuais, responsáveis pela formação das trincas