Os tratamentos térmicos são um conjunto de operações que têm por objetivo modificar as propriedades dos aços e de outros materiais através de um conjunto de operações que incluem o aquecimento e o resfriamento em condições controladas. Os tratamentos térmicos podem ser divididos em duas partes:

  • Tratamentos que visam modificar as propriedades mecânicas ligas ou aliviar tensões e reestabelecer a estrutura cristalina normal;
  • Tratamentos que visam endurecimento superficial, pela alteração da composição química da camada superficial do material, até uma determinada profundidade.

Tratamento Térmico

Principais Tratamentos Térmicos:

Recozimento
O recozimento é um tratamento térmico em que o resfriamento, a partir do campo austenítico, deve ser feito de maneira bastante lenta. Os objetivos desse tratamentos são diminuir dureza, aumenta a ductilidade, baixar resistência e eliminar o efeito de quaisquer tratamentos térmicos ou mencânico que o aço tenha sofrido anteriormente.

Normalização
A normalização é um tratamento térmico onde a velocidade de resfriamento é pouco maior que a velocidade do recozimento, realizado ao ar. Os objetivos da normalização são semelhantes aos do recozimento. Embora sejam parecidos, na normalização pode-se obter uma transformação mais importante que é a diminuição tamanho do grão.Este tratamento torna a estrutura do material mais homogênea

Têmpera
Este tratamento térmico é o mais importante, porque quando associado ao revenimento produz a melhor combinação de resistência e tenacidade nos aços, o que permite o emprego em peças de maior responsabilidade e em aplicações mais críticas. Este tratamento térmico visa à obtenção do microconstituinte martensita. De uma maneira simplificada, pode-se dizer que a têmpera consiste em resfriamento rápido, a partir da temperatura de austenitização, em meio com grande capacidade de resfriamento, como água, salmoura, óleo e eventualmente ar.

Revenimento
A martensita no estado “temperado” é muito dura e frágil, além de quaisquer tensões internas que possam ter sido introduzidas durante a têmpera possuem um efeito de enfraquecimento. O revenimento é tratamento térmico de reaquecimento a uma temperatura relativamente baixa que tem a finalidade de aumentar a ductilidade, a tenacidade e reduzir as tensões internas, embora, isso também gere diminuição nos limites de escoamento, resistência e dureza.

Cementação
O processo de endurecimento superficial de cementação é de endurecimento superficial que consiste na introdução de carbono na superfície do material. O método consiste essencialmente no aquecimento da peça envolta em um meio rico em carbono, fazendo com que o carbono difunda para o interior aumentando o teor de carbono da camada superficial. O processo é seguido de tempera com o intuito de produzir martensita na camada enriquecida em carbono.

Nitretação
O processo de nitretação é um processo que a exemplo da cementação também altera a composição de uma camada superficial do aço. O processo de endureciemtno é obtido pela ação do nitrogênio. Entretanto, ao contrário da cementação, a camada nitretada não necessita ser temperada, tendo em vista que os nitretos que se formam já possuem dureza elevada.

Ensaio de Temperabilidade – JOMINY
O ensaio Jominy de temperabilidade destina-se ao teste da temperabilidade de aços. O ensaio consiste em um corpo de prova padronizado de aço a ser testado, sendo aquecido para a temperatura de têmpera e resfriado bruscamente em uma face frontal, em um dispositivo, por meio de um jato d’água ascendente. Nas superfícies de ensaio retificadas em paralelo e o eixo do corpo de prova mede-se a dureza em distâncias determinadas, iniciando na face frontal resfriada bruscamente.
Quando analisados os resultados as curvas do ensaio Jominy para um determinado material pode-se verificar que existe uma faixa de dureza. Essa faixa é devido a dispersão dos resultados dos ensaios executados para a realização da norma. A dispersão dos resultados para um mesmo material ocorre por algumas razões como às diferenças na estrutura dos aços (tamanho de grão, inclusões, etc.) e nas composições químicas.

O Laboratório Tork realiza alguns tratamentos térmicos com o intuito de atender as exigências para os testes. Abaixo está um lista das principais normas que utilizamos para realizar os tratamentos térmicos.

  • ASME VIII Div.1
  • ASME VIII Div.1
  • AWS D1.1

O Laboratório também realiza o Ensaio de Temperabilidade – Jominy, conforme as normas abaixo.

  • ASTM A 255
  • SAE J 406
  • DIN 50191
  • ASTM E 18

Fonte:

  • CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia Mecânica. Mc Graw-Hill do Brasil, São Paulo – SP, 1914.
  • Van Vlack. Princípio de Ciência dos Materiais. Traduzido pelo Eng. Luiz Paulo Camargo Ferrão. São Paulo: Edgard Blücher Ltda,1977.
  • CALLISTER, William D. Ciência e Engenharia de Materiais: uma introdução. Livros Técnicos e Cientificos Editora S.A. Riio de Janeiro – RJ, 2002.