O princípio básico é a reorganização estrutural dos átomos, visando adequar os parâmetros para o melhor aproveitamento da peça metálica. Isto ocorre quando a peça passa por aquecimento e resfriamento de forma controlada, proporcionando:
- Aumento de sua vida útil quando em uso;
- Melhoria das propriedades mecânicas;
- Maior proteção contra oxidações.
Tratamento térmico: como é realizado e quanto tempo dura na peça?
Dependendo do tipo de processo metalúrgico de tratamento térmico aplicado à peça, ele durará até o final da vida útil da peça tratada, desde que utilizada adequadamente.
No processo de tratamento térmico da peça metálica, diversos parâmetros são controlados, mas basicamente são 5 grandes variáveis técnicas:
1) Temperaturas:
É a temperatura de aquecimento e resfriamento, fator primordial para se obter o que se deseja.
2) Tempos:
Os tempos, em temperatura, são importantes para que se tenha homogeneidade em toda a seção da peça.
3) Velocidades:
Aquecimento ou resfriamento lento, moderado ou rápido para que se alterem as propriedades da peça.
4) Atmosfera:
Trata-se do produto que envolve a peça dentro do forno quando está sendo tratada. Esta pode ser sólida (como carvão), líquida (banho de sais) ou gasosa (gases especiais).
5) Material:
É a liga metálica envolvida. Milhares de ligas metálicas estão disponíveis para uso regular e comercial. Cada uma requer um determinado tipo de tratamento térmico para se obter os melhores resultados.
O controle adequado dessas variáveis dos processos de tratamento térmico é de extrema importância para garantir a sua eficácia.
Mas, afinal, para que serve o tratamento térmico?
O tratamento térmico serve para melhorar as propriedades de peças metálicas quando em uso ou utilização. Pode-se “amolecer” ou “endurecer” uma peça de acordo com o que se quer fazer. Tudo está atrelado a aplicação e o destino onde a peça será utilizada. Os tratamentos térmicos são processos metalúrgicos que objetivam melhorar as propriedades metalmecânicas de peças, elevar sua resistência, vida útil e durabilidade quando em uso.
O tratamento térmico também ajuda nos seguintes aspectos:
a) No aumento da resistência mecânica da peça metálica;
b) Auxilia na usinabilidade da peça;
c) Reduz o desgaste;
d) Elimina tensões evitando quebras;
e) Melhora as características e aumenta a vida útil de uma peça metálica.
No processo de fundição se formam muitas tensões na peça quando ocorre a mudança do estado físico do líquido para o sólido. Estas tensões normalmente ocasionam pontos frágeis, pontos demasiadamente tensionados, deformações e/ou falhas dimensionais, que é algo indesejado, pois pode comprometer a peça como um todo. O processo de tratamento térmico irá reorganizar os átomos e deixar a peça mais adequada para uso. Isso gera consequências, tais como:
- Aliviar tensões;
- Melhorar e/ou padronizar da estrutura metalúrgica;
- Elevar a resistência, homogeneizando a coisa como um todo, ou seja, preparando a peça para a etapa seguinte, que pode ser, por exemplo, a usinagem da peça.
Quais são os tipos de tratamento térmico mais utilizados?
No tratamento térmico, os processos mais utilizados são:
Recozimento:
Consiste em aquecer a peça a uma temperatura adequada, seguindo-se de um resfriamento lento. O objetivo deste tratamento é de conferir uma dureza baixa e uma ductilidade alta.
Normalização:
Consiste em aquecer a peça a uma temperatura adequada com resfriamento lento normalmente ao ar. Visa obter dureza baixa, boa ductibilidade e eliminar estruturas provenientes de tratamentos anteriores.
Austêmpera:
Consiste em aquecer a peça a uma temperatura adequada, seguido de um resfriamento em um meio brando, normalmente em banho de sal, visando uma estrutura especial chamada baianítica que é dúctil e tenaz.
Martêmpera:
Consiste em aquecer a peça a uma temperatura adequada seguido de um resfriamento em meio brando, normalmente em banho de sal, visando uma estrutura chamada martensítica que é dura e frágil.
Têmpera:
Consiste em aquecer a peça a uma temperatura adequada seguida de um resfriamento rápido, normalmente em água ou óleo visando aumentar a sua dureza.
Revenido:
Tratamento térmico posterior à têmpera. A peça é reaquecida a uma faixa normalmente entre 150°C e 600°C e visa aliviar as tensões e ajustar a dureza.
Cementação:
É um processo termoquímico de endurecimento superficial. Consiste em aquecer a peça em meio rico em carbono fazendo com que este se difunda para o exterior da peça com o objetivo de obter-se uma camada superficial mais dura.
Carbonitretação:
Processo similar a cementação, porém com adição de nitrogênio e que após temperado apresenta camada com elevada dureza.
Nitretação:
Processo de endurecimento superficial normalmente em temperatura de 495°C a 575°C. Consiste na introdução de nitrogênio na superfície do aço conferindo-lhe uma camada dura resistente do desgaste, corrosões e fadiga.
A Indução é um tratamento térmico superficial: o que isso significa?
Em alguns casos existe a necessidade ou apenas a possibilidade de realizar tratamento térmico de forma localizada, ou seja, em apenas uma parte da peça, seja pela sua complexidade, utilização, tamanho, geometria ou aplicação. O processo de tratamento térmico por indução eletromagnética é uma forma de fazer isto de maneira controlada, trazendo enormes benefícios práticos e econômicos. O tratamento térmico ocorre deforma localizada, ele não abrange toda a peça, atua apenas em uma região específica.
Quais os produtos que sofrem o processo de tratamento térmico?
Inúmeras e infinitas são as possibilidades, tudo dependerá daquilo que se deseja realizar na peça e a sua aplicação no momento. Ele é utilizado em vários itens com os quais lidamos no nosso dia a dia, tais como:
– Cintos de segurança;
– Alicates de unha;
– Peças de navio, carro, caminhão, trator, máquinas e equipamentos;
– Salto de sapato;
– Facas;
– Instrumentos cirúrgicos;
– Moldes e matrizes para diversas aplicações industriais.
Tratamento térmico: quais os materiais envolvidos no processo?
Temos três grandes grupos que são:
1)Ferrosos:
São aqueles que em sua base majoritariamente apresentam ferro. Um exemplo é o aço cuja mistura é de dois elementos fundamentais, o ferro + carbono. Aço baixo carbono, médio e auto carbono, aços inoxidáveis, aços ferramenta, ferro fundido são exemplos de materiais ferrosos. Nesse caso podem apresentar outros elementos químicos além do carbono na sua composição química.
2)São ferrosos:
São aqueles que apresentam outros elementos químicos fundamentais em sua base que não é o ferro. O alumínio, cobre, magnésio e suas ligas são um bom exemplo disso.
3)Superligas:
São uma composição ou conjunção de elementos metálicos fundamentais que não se encaixam em nenhum dos casos acima.
Link: Quer conhecer mais sobre tratamento térmico? Assista ao vídeo do Telecurso 2000, que auxilia no entendimento deste processo de transformação!
