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Tratamento Térmico – Revenimento e Normalização
Tratamento térmico é o conjunto de operações de aquecimento e
resfriamento a que são submetidos os materiais, sob condições controladas de temperatura, tempo, atmosfera e velocidade de resfriamento, com o objetivo de alterar as suas propriedades ou conferir-lhes características determinados.
As propriedades dos materiais dependem, em princípio, da sua estrutura. Os
tratamentos térmicos modificam, em maior ou menor escala, a estrutura dos materiais ,
resultando, em conseqüência na alteração mais ou menos pronunciada, de suas
propriedades.
Figura 1 – gráfica que mostra a homogenização da estrutura devido ao tratamento térmico
Um tratamento térmico é feito em três fases distintas:
- 1 - aquecimento
- 2 - manutenção da temperatura
- 3 – resfriamento
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:
- Têmpera
- Revenimento
- 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:
- Cementação
- Nitretação
- Tempera por chama
- Tempera por indução
Os principais objetivos dos tratamentos térmicos são:
- Remoção de tensões internas (oriundas de esfriamento 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 à corrosão;
- - Melhora da resistência ao calor;
- - Modificação das propriedades elétricas e magnéticas
Em geral, a melhora de uma ou mais propriedades, mediante um
determinado tratamento térmico, é conseguida com prejuízo de outras.
Normalização:
Figura 3 – gráfico Normalização x recozimento
Muitas tabelas com dados sobre aços comerciais indicam que o aço foi normalizado após a laminação ou conformação que produziu sua forma bruta. A normalização é similar ao recozimento, porém envolve um banho à alta temperatura durante um período menor de tempo e uma taxa de resfriamento mais rápida. O resultado é um aço totalmente recozido, mas que ainda está mais próximo da condição de um aço recozido do que um aço temperado e revenido.
Os constituintes que se obtém na normalização são ferrita e perlita fina ou cementita e perlita fina. Eventualmente, dependendo do tipo de aço, pode-se obter a bainita.
Os objetivos da normalização são:
- Refinar a granulação grosseira de peça de aço fundido principalmente;
- Uniformizar estrutura do material (após laminação, forjamento);
- Refinar estrutura (perlita mais fina);
- Reduzir a tendência ao empenamento no tratamento de têmpera;
% C Tratamento Térmico Limite de resistência
(kg / m 2 )
Alongamento
em 2” - %
Estricção
%
Dureza
HB 0,10 Recozido
Normalizado
29,
31,
47
45
71
71
90
90 0,20 Recozido
Normalizado
41,
45,
37
35
64
60
115
120 0,40 Recozido
Normalizado
52,
59,
30
27
48
43
145
165 0,60 Recozido
Normalizado
67,
76,
23
19
33
28
190
220
0,80 Recozido
Normalizado
80,
94,
15
13
22
18
220
260
Tabela 1 – normalização x recozimento
Revenimento:
É o tratamento térmico que se faz nos aços já temperados, com a
finalidade de diminuir a sua fragilidade, isto é, torná-lo menos quebradiço. O revenido é o tratamento térmico que normalmente sempre acompanha a têmpera, pois elimina a maioria dos inconvenientes produzidos por esta; além de aliviar o remover as tensões internas corrigem as excessivas dureza e fragilidade do material, aumentando sua ductibilidade e resistência ao choque.
Figura 4 – gráfico de revenimento
Depois de feita a tempera, a mesma peça pode ser reaquecida a uma temperatura mais baixa (25 à 700 °C), deixado neste banho de calor por um longo período e depois deixar resfriar lentamente. Isso fará com que uma parte da martensita se converta em ferrita e cementita, o que reduz um pouco a resistência, mas restaura a ductibilidade. A combinação de propriedades resultantes é bastante flexível, e pode ser feita sob medida por meio da variação do intervalo de tempo e da temperatura durante o processo de revenimento. Assim a variação da temperatura e do tempo pode determinar uma característica única a peça trabalhada.
Figura 5 – Gráfica tensão x deformação para cada tratamento térmico
Conforme a temperatura de revenido varia verifica-se as seguintes transformações:
faixa de temperaturas 375-575ºC, ou quando são resfriados lentamente
através dessa faixa. Este fenômeno é conhecido com o nome de
“fragilidade de revenido”. A fragilidade ocorre mais rapidamente na
faixa 450-475ºC. Os aços-carbono comuns contendo manganês abaixo
de 0,30% não apresentam o fenômeno. Contudo, aços contendo
apreciáveis quantidades de manganês, níquel e cromo, além de uma ou
mais impurezas tais como atimônio, fósforo, estanho ou arsênio, são
suscetivéis ao fenômeno. Não se tem uma explicação clara desse fato,
embora se tenha observado concentração de impurezas nos contornos
dos grãos o que comprova que é necessária a presença dessas
impurezas, juntamente com um elemento de liga, para provocar esta
fragilidade. Esta é somente revelada no ensaio de resistência ao
choque, pois as outras propriedades mecânicas e própria
microestrutura não são afetadas. A não ser que se utilizem matérias-
primas muito puras, os aços Cr-Ni são mais sucetíveis aos fenômenos.
Bibliografia:
- Projetos de Máquinas – Editora Bookman
- Apostila SENAI – Tratamento Térmico
- Site – WWW.ebah.com.br
- Ciências dos Materiais (Callister) – Editora Bookman
