aula 09 - tratamento térmico (2)

Tecnologia dos Materiais – Prof. Eber GouvêaTecnologia dos Materiais – Prof. Eber Gouvêa

Tecnologia dos Materiais

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Tratamentos Térmicos


Tratamento Térmico

Após um determinado aço ser selecionado para

um projeto mecânico, na maioria das vezes ele não

atende as condições específicas exigidas.

Há necessidade do aço ser submetido a tratamentos

térmicos para alterar sua microestrutura e obter

propriedades mecânicas que atendam as condições

de projeto.


Conceito

Tratar termicamente um aço significa aquecê-lo em

velocidade adequada, mantê-lo em temperatura

por um tempo suficiente para que ocorram as

transformações e resfriá-lo em um meio adequado

de modo a adquirir as propriedades desejadas.

Os chamados tratamentos térmicos são um conjunto de

operações a que os metais são submetidos, sob condições

controladas de temperatura, tempo e velocidade de

resfriamento.


Objetivos

• Remoção de tensões internas

• Aumento ou diminuição da dureza

• Aumento da resistência mecânica

• Melhora da ductilidade

• Melhora da usinabilidade

• Melhora da resistência ao desgaste


Os tratamentos térmicos são divididos em duas classificações:

• Tratamentos térmicos calóricos - São os tratamentos térmicos baseados em processos que envolvam o aquecimento de peças somente com calor, sem adição de elementos químicos na superfície do aço.

• Tratamentos termoquímicos - São os tratamentos térmicos baseados em processos que, além de envolver calor, existe a adição de elementos químicos na superfície do aço.

Classificação


• Tratamentos térmicos calóricos

Têmpera

Revenido

Recozimento

Normalização

• Tratamentos termoquímicos

Nitretação Cementação

Tipos

Boretação Carbonitretação


O que é Têmpera?

Têmpera consiste no aquecimento do aço até sua

transformação austenítica, seguido de um resfriamento

rápido, visando a obtenção do constituinte estrutural

chamado MARTENSITA

Tratamento térmico aplicado aos aços com quantidade

de carbono igual ou superior a 0,4%;


O que é martensita?

• Martensita é uma fase composta por ferro que está supersaturada com carbono e que é o produto de uma transformação sem difusão da austenita.

• É formada quando ligas ferro - carbono austenitizadas são resfriadas rapidamente.

• Duas microestruturas martensíticas muito diferentes são encontradas em ligas ferro carbono:

• em ripas (para ligas que contém menos de 0,6% de Carbono)

• e lenticular (mais do que 0,6% de Carbono)


O que é Têmpera?

Fases da têmpera:• Aquecimento: A peça é aquecida em forno até uma

temperatura recomendada (~ 870oC);• Manutenção da temperatura: Deve ser mantida a

temperatura por algum tempo a fim de uniformizar o aquecimento;

• Resfriamento: A peça temperada pode ser resfriada rapidamente em água, óleo ou jato de ar.


Objetivos

Obter uma estrutura martensítica que promove:

• Aumento da dureza

• Aumento da resistência a tração

• Redução de tenacidade


Fases da têmperaAustenita se transforma em martensita


Estrutura Martensítica


Para que a têmpera seja bem sucedida, alguns fatores devem ser levados em conta:

• Velocidade de resfriamento;

• Temperatura de aquecimento.


Velocidade de resfriamento


Inconvenientes

• Redução de ductilidade;

• Redução da tenacidade;

• Aparecimento de tensões internas (formação de trincas).


Inconvenientes

• Conclui-se que sobre a natureza da estrutura martensítica, o aço temperado pode apresentar apreciáveis tensões térmicas, pois, materiais resfriados rapidamente, resfriam de maneira não uniforme, ocasionando mudanças volumétricas não uniformes.


Têmpera Superficial

• Consiste em produzir uma têmpera localizada, apenas na superfície da peças de aço, que assim adquirirá as propriedades e características da estrutura martensítica;

• O aquecimento até a temperatura austenítica deve ocorrer somente na camada superficial;

• A velocidade de aquecimento deve ser alta o suficiente para que o núcleo não se aqueça à mesma temperatura da camada externa;

• O métodos de têmpera superficial se diferenciam

pelo método de aquecimento.


Objetivos

Elevada dureza e resistência

superficial;

Núcleo tenaz.


Têmpera por chama• Aquece-se rapidamente a peça acima da temperatura

crítica,por intermédio de uma chama de oxiacetileno, seguindo-se de um jato de água de modo a produzir uma camada endurecida até a profundidade desejada.

• A profundidade de endurecimento pode ser aumentada pelo prolongamento do tempo de aquecimento.


Têmpera por chama


Têmpera por Indução• Na têmpera por indução a peça é colocada no interior

de uma bobina submetida a passagem de corrente alternada.

• O campo energiza a peça provocando seu aquecimento.

• Dependendo da freqüência e da corrente a taxa e a profundidade de aquecimento podem ser controladas.


Vantagens da têmpera superficial em relação a têmpera normal

• Dificuldades sob o ponto de vista prático e econômico ao tratar de peças de grandes dimensões nos fornos de tratamento térmico convencional;

• Possibilidade de endurecer apenas nas áreas críticas de determinadas peças,como por exemplo dentes de grandes engrenagens.


Perguntas

1).O que é um tratamento térmico?

2).Quais são as classificações dos tratamentos térmicos?

3).Qual o objetivo de se fazer tratamentos térmicos?

4).Quais as etapas da têmpera?

5).O que é martensita?

6). Quais os tipos de têmpera? Explique cada tipo.

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