Tratamento Térmico
Tratamento térmico têm o objetivo de alterar a propriedade do aço em vários processos que são aquecidos e resfriados em diferentes condições.
A cabonitretação é um processo de tratamento térmico onde se utiliza em camadas de pequenas a médias profundidades(Eht). Além de carbono recebe nitrogênio na camada. Este processo é utilizado em aços não ligados ou de baixo carbono. Em alguns casos de aços com maior percentagem de manganês a risco da formação de austenita retida.
A cabonitretação ocorre em temperaturas entre 800°C e 880°C e as profundidades de cabonitretação ficam entre 0,05 e 0,60 mm, na maioria dos casos e isto acontece em função da temperatura e do tempo do tratamento térmico.
Após o resfriamento brusco, as peças carbonitretadas são revenidas. Nos aços não ligados, isto normalmente é feito entre 150°C e 180°C e com aços ligados entre 160°C e 200oe°C.
A resistência ao desgaste e as características funcionais sob condições desfavoráveis da camada superficial enriquecida em nitrogênio são melhores e a resistência após revenimento é maior do que é possível obter com a cementação convencional.
Quanto maior o teor de nitrogênio da camada cementada, maior poderá ser a temperatura de revenimento escolhida.
A cabonitretação ocorre em etapas em é fornecido o gás endotérmico, o qual propícia para as outras etapas o fornecimento de gás GLP, como fonte de carbono, e na terceira, e o nitrogênio e em seguida o choque térmico (têmpera).
A cabonitretação é normalmente feita em peças pequenas que requerem resistência à fadiga e dureza superficial elevadas
Têmpera é um processo de tratamento térmico de aços para aumentar a dureza e a resistência dos mesmos. A têmpera tem duas etapas: aquecimento e esfriamento rápido. O aquecimento tem como objetivo obter a organização dos cristais do metal, numa fase chamada austenitização. O esfriamento brusco visa obter a estrutura martensita.
Na têmpera o aquecimento é superior à temperatura crítica, que é de 727ºC.
O objetivo é conduzir o aço a uma fase, na qual se obtém o melhor arranjo possível dos cristais do aço, para obter a futura dureza. Após dessa fase o aço pode ser submetido a outras fases, dependendo das necessidades.
A temperatura nessa fase é temperatura de austerizarão. Cada aço tem sua composição, a temperatura de varia de aço para aço. A têmpera é obtida em temperaturas diferentes, o que depende da composição do aço da peça e dos seus objetivos. Portanto, a têmpera de uma dada peça leva em consideração muitos fatores.
O próprio tempo de exposição da peça na temperatura de austenização é considerado quando se faz a sua têmpera. Cada aço tem uma temperatura de austenização, e que é aquela que proporciona o máximo de dureza. Essa temperatura é obtida dentro de fornos, os quais podem ser por chama ou por indução elétrica. Dependendo das exigências do cliente, a austenização, e conseqüentemente a têmpera, vai ocorrer apenas na superfície da peça ou em toda ela.
A segunda etapa da têmpera é o resfriamento, o qual deve ser brusco, em óleo ou água. A rapidez do resfriamento é importante para impedir que o aço mude para fase diferente daquela que se obteve na temperatura de austenização (obter estrutura martensítica). Quase sempre, após a têmpera, a peça é submetida ao revenimento.
A cementação é um tratamento térmico em que se promove enriquecimento com carbono da superfície de um aço de baixo carbono. O objetivo é que a dureza após a têmpera e revenimento, esta camada apresente uma dureza mais elevada do que a do núcleo.
O tratamento térmico de cementação pode ser feito em cementação a gás, cementação liquida e outros.
O carbono vem do gás e é aplicado em peças que necessitam de dureza superficial, resistência à fadiga de contato e submetidas a cargas superficiais elevadas.
Alívio de Tensões
Alívio de tensões é um processo que tem como objetivo obter um rearranjo nas discordâncias causadas por algum processo anterior. Exemplos- soldas, usinagem, processos que causam modificações na microestrutura do aço, que rompem o equilíbrio das macro tensões de natureza elástica. Que pode a peça empenar, torcer ou até trincar.
Processo– No alívio de tensões, o processo acontece na fase inicial do recozimento. A temperatura se da entre 600°C e 680°C, e deve ter um resfriamento devagar. Alguns processos, como normalização e revenimento podem dar alivio de tensão no aço, são usados em casos cuja microestrutura foi modificada por outros processos diferentes dos mencionados.
Resultados– Este processo não altera, a quantidade de defeitos na peça, mas as mudanças na microestrutura levam a uma condição de melhor estabilidade, por aumento da ductilidade e dureza.
A Normalização é o processo de tratamento térmico que tem como objetivo diminuir a granulação do aço, é um tratamento que refina a estrutura do aço, dando propriedades melhores que as conseguidas no processo de recozimento. Esse processo pode ser feito no final ou pode ser um processo intermediário.
O processo de Normalização é feito em duas partes, o aquecimento que o tempo depende da espessura da peça em atmosfera controlada e resfriamento ao ar. É feito o aquecimento (austenização) a mais ou menos 900°C e o resfriamento é até 600°C. Na alteração de temperatura, a estrutura passa de austenita para perlita e ferrita.
O processo de Normalização facilita a usinagem da peça.
Recozimento é um processos de tratamento térmicos dos aços. O processo se da pelo aquecimento das peças, e o tempo em temperatura é calculado em função do tamanho da peça ou do lote, e o resfriamento em velocidades e condições adversas.
Nos processos térmicos, o recozimento reduzir a dureza para ter uma maior usinabilidade das peças que irão ser construídas, existem alguns processos que necessitam de atmosfera controlada ou proteção, elas são mantidas em temperaturas relativamente baixas entre 550°C e 900°C. A temperatura é estipulada pelo tipo do aço que pode ser consultado em uma tabela do fabricante.
O resfriamento é feito de maneira lenta, dentro do forno que foi aquecido ou na temperatura ambiente ou em caixas.
Revenimento
Revenimento é aplicado nos aços para corrigir a tenacidade e a dureza excessiva, conseguindo o aumento da tenacidade dos aços.
Revenimento é o reaquecimento das peças temperadas, a temperaturas abaixo da linha inferior de transformação do aço. Dependendo da temperatura resulta em pequena ou grande transformação da estrutura martensítica.
Na faixa de 140°C e 200°C não há alterações expressivas num aço, a dureza cai para 58 a 60 RC dependendo da composição do aço.
O revenimento, nesta faixa de temperatura mudou pouco o aço. Na faixa de 210°C e 260°C as tensões são alteradas, e começa a baixar a dureza, e não teve nenhuma modificação na estrutura considerável.
O revenimento inicia a alteração da estrutura. Na faixa de 270°C e 360°C começa a precipitação de carbonetos finos. O revenimento já faz mudanças maiores na estrutura.
Na faixa de 370°C e 730°C a transformação na estrutura é maior. Conforme a temperatura de revenimento é maior, a Cementita precipitada fica mais grossa e se tornam visíveis numa matriz férrica. A 730°C o revenimento pode levar a uma queda da dureza significativa.
Aços altamente ligados apresentam um comportamento diferente no revenimento, pois na faixa de 500°C e 600°C apresentam precipitação de carboneto de liga (endurecimento secundário).
O processo de revenimento é feito para atender as especificações de dureza dos clientes.
Beneficiamento é um dos processos de tratamento térmico de aços submetidos a esforços, pressões, estiramentos, etc., Ou seja, é um processo aplicado ao aço para ajustá-lo a uma finalidade, geralmente como parte de um conjunto de peças. O Beneficiamento tornar a peça com maior tenacidade.
Beneficiamento pode ser feito em atmosfera controlada e é feito em etapas, a têmpera e o revenimento. O processo é feito conforme as especificações do cliente.
Solubilização e Envelhecimento
Solubilização de alumínio em estado sólido, obedecendo a temperaturas pré-determinadas e tempo. Envelhecimento artificial é empregado posteriormente.
O resultado é o aumento da dureza e da resistência mecânica do alumínio nas ligas que é possível aplicar este tratamento térmico.
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