tratamento térmico, Notas de estudo de Engenharia de Produção

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Tratamento térmico

DIAGRAMA Fe-C

Objetivos do tratamento térmico

Os objetivos podem ser resumidos em:

 Remoção de tensões internas;

 Aumento ou diminuição da dureza;

 Aumento da resistência mecânica;

 Melhora da ductilidade;

 Melhora da resistência ao desgaste;

 Melhora da usinabilidade;

 Melhora das propriedades de corte;

 Melhora da resistência a corrosão;

 Melhora da resitência ao calor;

 Modificar as propriedades elétricas e magnéticas.

Ciclo genérico de tratamento térmico

FASE 1 – AQUECIMENTO FASE 2 – ENCHARCAMENTO – TEMPERATURA DE AUSTENITIZAÇÃO FASE 3 – RESFRIAMENTO

Fatores que influenciam no tratamento térmico

Fatores que influenciam no tratamento térmico

1. Aquecimento (Fase 1)
2. Tempo de permanência à temperatura (Fase 2)
3. Ambiente de resfriamento (Fase 3) e do aquecimento atmosfera controlada O tempo de permanência na temperatura de aquecimento deve ser o tempo suficiente para que tenhamos toda peça aquecida de maneira uniforme. O tempo de permanência é fundamental no resultado do tamanho de grão e no gradiente de temperatura entre a superfície da peça e o seu núcleo.

Fatores que influenciam no tratamento térmico

Fatores que influenciam no tratamento térmico

1. Aquecimento (Fase 1)
2. Tempo de permanência à temperatura (Fase 2)
3. Ambiente de resfriamento (Fase 3) e do aquecimento atmosfera controlada Ambiente de aquecimento: A atmosfera comum pode provocar efeitos prejudiciais, tais como:  (^) Oxidação  (^) Descarbonetação Para que isso não ocorra a única solução é o uso de atmosfera controlada. A atmosfera controlada pode ser:  (^) Sólida;  (^) Gasosa;  (^) Líquida (sais fundidos)

MEIOS DE RESFRIAMENTO

Quadro comparativo

Velocidade de resfrimento Dureza Tensões residuais

Mais Rápido

Menos Rápido

Menores

Menores

Maiores

Maiores

MEIOS DE RESFRIAMENTO

 VELOCIDADE DE RESFRIAMENTO

Menores

Maiores

Vácuo

Ar calmo

Ar forçado

Óleo lento

Óleo médio

Óleo rápido

Martêmpera

Polímeros

Água

Salmoura

Nitrogênio

Dureza

Tensões

residuais

Tipos de tratamentos térmicos

Os tratamentos térmicos são divididos em duas classificações:

• (^) Tratamentos térmicos calóricos – São os tratamentos térmicos baseados em processo que envolvem o aquecimento de peças, baseados somente no calor, sem adição de elementos químicos na superfície do aço.
• (^) Tratamentos termo-químicos – São os tratamentos térmicos baseados em processo que além de evolver calor, existe a adição de elementos químicos na superfície do aço.

Tipos de tratamento térmico

 Tratamentos calóricos

Têmpera e revenido  (^) Recozimento  (^) Alívio de tensões  (^) Normalização  (^) Austêmpera  (^) Tratamentos termo-químicos  (^) Nitretação  (^) Cementação  (^) Carbonitretação  (^) Cianetação (Cementação líquida)  (^) Boretação

Tratamentos térmicos calóricos

RECOZIMENTO

Tratamento térmico que consiste

no aquecimento à temperatura

crítica, permanência durante

tempo pré-determinado e

resfriamento controlado.

Tipos de recozimento

Recozimento para recristalização  (^) Tratamento térmico, através do qual o material recristaliza-se, resultando uma estrutura com novos grãos, o tamanho de grão dessaestrutura pode ser maior ou menor que o original em função do ciclo térmico e do grau de encruamento. Recozimento pleno  (^) Tratamento térmico no qual os aços após austenitização e homogeneização química, são resfriados lentamente, normalmente dentro do forno, a microestrutra obtida está prevista no diagrama Fe-C. Recozimento para alívio de tensões  (^) Este tratamento tem o objetivo de eliminar concentrações de tensões oriundas de processos de usinagem, conformação, solda ou outros processos onde existam acúmulo de tensões. Recozimento para esfeirodização  (^) Busca transformar a cementita lamelar ou sua rede em perlita esfeirodizada.

TIPOS DE TÊMPERA

 (^) Têmpera por indução O aquecimento é obtido por indução elétrica, seguida de um resfriamento brusco, normalmente em água.  (^) Têmpera superficial – Aquecimento somente da superfície através de indução ou chama, até a austenitização, seguida de um resfriamento rápido.  (^) Têmpera total – Aquecimento total da peça até temperatura de austenitização seguida de resfriamento, em meio pré- determinado.

TRATAMENTOS TERMO-QUÍMICOS

NITRETAÇÃO

 Tratamento termoquímico de endurecimento

superficial, baseado na introdução de nitrogênio em

sua superfície. O processo se realiza, expondo a peça

em uma atmosfera do forno rica em nitrogênio.

CARBONITRETAÇÃO

Tratamento termoquímico, em que se promove o

enriquecimento superficial simultâneo com carbono e

nitrogênio.