Baixe tratamento termico e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia de Produção, somente na Docsity!
Tratamentos Térmicos
Generalidades
Há muitos séculos atrás o homem descobriu que com aquecimento e resfriamento podia modificar as propriedades mecânicas de um aço, isto é, torná-los mais duro, mais mole, mais maleável, etc.
Mais tarde, descobriu também que a rapidez com que o aço era resfriado e a quantidade de carbono que possuía influíam decisivamente nessas modificações.
Um tratamento térmico é feito em três fases distintas:
1 - aquecimento
2 - manutenção da temperatura
3 – resfriamento
Tipos de tratamentos térmicos
Existem duas classes de tratamentos térmicos:
1 - Os tratamentos que por simples aquecimento e resfriamento, modificam as propriedades de toda a massa do aço, tais como:
a - Têmpera
b - Revenimento
c – Recozimento
2 - Os tratamentos que modificam as propriedades somente numa fina camada superficial da peça. Esses tratamentos térmicos nos quais a peça é aquecida juntamente com produtos químicos e posteriormente resfriado são:
a - Cementação
b – Nitretação
Têmpera
É o tratamento térmico aplicado aos aços com porcentagem igual ou maior do que 0,4% de carbono. O efeito principal da têmpera num aço é o aumento de dureza.
Fases da têmpera
1ª Fase:
- Aquecimento – A peça é aquecida em forno ou forja, até uma temperatura recomendada. (Por volta de 800ºC para os aços ao carbono).
2ª Fase:
- Manutenção da temperatura – Atingida a temperatura desejada esta deve ser mantida por algum tempo afim de uniformizar o aquecimento em toda a peça.
3ª Fase:
- Resfriamento – A peça uniformemente aquecida na temperatura desejada é resfriada em água, óleo ou jato de ar.
Efeitos da Têmpera
1 - Aumento considerável da dureza do aço.
2 - Aumento da fragilidade em virtude do aumento de dureza. (O aço torna-se muito quebradiço).
Reduz-se a fragilidade de um aço temperado com um outro tratamento térmico denominado revenimento.
Observações:
1 - A temperatura de aquecimento e o meio de resfriamento são dados em tabelas:
2 - O controle da temperatura durante o aquecimento, nos fornos, é feito por aparelhos denominados pirômetros. Nas forjas o mecânico identifica a temperatura pela cor do
material aquecido.
3 - De início o aquecimento deve ser lento, (pré-aquecimento), afim de não provocar defeitos na peça.
4 - A manutenção da temperatura varia de acordo com a forma da peça; o tempo nesta fase não deve ser além do necessário.
Revenimento
Recozimento
O recozimento é o tratamento térmico que tem por finalidade eliminar a dureza de uma peça temperada ou normalizar materiais com tensões internas resultantes do forjamento, da laminação, trefilação etc.
Tipos de recozimento
1 - Recozimento para eliminar a dureza de uma peça temperada.
2 - Recozimento para normalizar a estrutura de um material.
Fazes do recozimento
1ª Fase: Aquecimento – A peça é aquecida a uma temperatura que varia de acordo com o material a ser recozido. (Entre 500ºC e 900ºC). A escolha da temperatura de recozimento é feita mediante consulta a uma tabela. Exemplo de tabela: Material Temp. de recozimento
Aço 1040 - 1050 800ºC
Aço 1060 - 1080 785ºC
Aço 1090 770ºC
Aço rápido 900ºC
2ª Fase:
Manutenção da temperatura – A peça deve permanecer aquecida por algum tempo na temperatura recomendada para que as modificações atinjam toda a massa da mesma.
3ª Fase: Resfriamento – O resfriamento deve ser feito lentamente, tanto mais lento quanto maior for a porcentagem de carbono do aço. No resfriamento para recozimento adotam-se os seguintes processos:
1 - Exposição da peça aquecida ao ar livre. (Processo pouco usado).
2 - Colocação da peça em caixas contendo cal, cinza, areia ou outros materiais. Observação – O material para resfriamento da peça deve estar bem seco.
3 - Interrompendo-se o aquecimento, deixando a peça esfriar dentro do próprio forno. Nota – No recozimento do cobre e latão o resfriamento deve ser o mais rápido possível.
Efeitos do recozimento no aço
0 0 1 2 Elimina a dureza de uma peça temperada anteriormente, fazendo-se voltar a sua ureza normal.
0 0 1 2 Torna o aço mais homogêneo, melhora sua ductilidade tornando-o facilmente usinável.
Cementação
Muitas peças de mecânica necessitam ter elevada dureza externa para resistirem ao esgaste; entretanto, internamente precisam permanecer “moles”, para suportarem solavancos.
Essas peças geralmente são em aço de baixa porcentagem de carbono e recebem um tratamento denominado CEMENTAÇÃO. A cementação é um tratamento que consiste em aumentar a porcentagem de carbono numa fina camada externa da peça. Após a cementação tempera-se a peça; as partes externas adquirem elevada dureza enquanto as partes internas permanecem sem alterações.
A cementação é feita aquecendo-se a peça de aço de baixo teor de carbono, junto com um material rico em carbono (carburante). Quando a peça atinge alta temperatura (750ºC a 1.000ºC) passa a absorver parte do carbono do carburante. Quanto mais tempo a peça permanecer aquecida com o carburante, mais espessa se tornará a camada. Os carburantes podem ser sólidos, (grãos ou pós), líquidos ou gasosos. A qualidade dos carburantes influi na rapidez com que se forma a camada.
Fases da cementação
1ª Fase: Aquecimento
0 0 1 2 Cementação em caixa:
As peças são colocadas em caixas juntamente com o carburante,
fechadas hermeticamente e aquecidas até a temperatura
recomendada.
0 0 1 2 Cementação em banho:
