Tratamentos Térmicos

Tratamento térmico é um conjunto de processos que visa melhorar as propriedades dos metais. Podendo agir de forma total (em toda a peça) ou localizada (apenas em uma parte de peça). O tratamento térmico é tido como um conjunto de operações compreendidos entre aquecimento, velocidade de aquecimento, tempo de permanência na temperatura exposta, atmosfera de exposição, resfriamento e velocidade de resfriamento.


Segundo CHIAVERINI (1986) o tratamento térmico tem como objetivo:

  • Remoção das Tensões internas;

  • Aumento ou diminuição da dureza;

  • Aumento da resistência Mecânica;

  • Aumento da ducitilidade;

  • Melhora na usinabilidade;

  • Melhora na resistência ao desgaste;

  • Melhora das propriedades de corte;

  • Melhora da resistência a corrosão;

  • Melhora da resistência ao calor;

  • Modificação das propriedades elétricas e magnéticas.

Normalmente os tratamentos térmicos são responsáveis por mudanças apenas nas propriedades mecânicas dos metais, entretanto, é necessário que o tratamento seja aplicado de forma criteriosa, afim de minimizar os efeitos negativos. Como as propriedades mecânicas dos materiais estão diretamente ligadas, é comum ocorrer perda em uma propriedade, quando se tem um ganho em outra. Por exemplo: Quando se busca aumentar dureza e resistência mecânica, perde-se em ductilidade.


Fatores que Influência nos Tratamentos Térmicos


Como os tratamentos térmicos envolvem ciclos de aquecimentos e resfriamentos, as variáveis descritas abaixo sintetizam suas influencias nas propriedades mecânica dos materiais.


Aquecimento


Tido como um dos principais fatores, o aquecimento até a zona critica provoca mudanças na estrutura cristalina dos materiais, entretanto, é necessário o prévio conhecimento dos materiais a serem tratados. Os metais possuem diferentes temperaturas de recristalização, podendo ser baixa ou elevadas quando comparada com a temperatura de fusão do metal. Nos casos de elevadas temperaturas de recristalização, é necessário que leve em consideração a velocidade de aquecimento. Para baixa velocidade de aquecimento, pode ocorrer um crescimento excessivo no tamanho do grão, ou em altas velocidades, um aumento excessivo nas tensões internas dos materiais. Logo, é importante um conhecimento prévio do material e as propriedades que deseja alcançar .


Temperatura de Aquecimento


Devido a grande quantidade de materiais, a temperatura de aquecimento varia bastante, é necessário que se conheça a composição química e o diagrama de fases do material. Para atingir as modificações necessárias é importante conhecer a temperatura de recristalização, quanto maior for, maior segurança terá em relação as mudanças estruturais da peça, entretanto, é necessário a tomada de decisões para minimizar o efeito negativo das altas temperaturas, uma vez que elas favorecem o crescimento excessivo dos grãos, dessa forma, prejudicando as propriedades dos materiais.


Tempo de Permanência a Temperatura


Essa variável deve ser muito bem controlada a fim de evitar que o material permaneça por muito tempo e ocorra um crescimento exagerado no tamanho de grão, entretanto, é necessário que o tempo seja o suficiente para que a peça alcance a temperatura desejada de forma uniforme e a transformação de fases conclua .


Ambiente de Aquecimento


Os matérias metálicos são fortemente influenciados por sua superfície, isso porquê é onde as reações se iniciam. A atmosfera de aquecimento pode trazer diversas modificações na superfície dos materiais, desde oxidação, que produz uma casca de óxidos na superfície. A descarbonetação, que tem como resultado um material com uma camada superficial mais mole. Esses problemas são facilmente resolvidos controlando a atmosfera do forno.


Resfriamento


Para diversas ligas, essa é variável mais importante no tratamento térmico. Com o resfriamento adequado é possível modificar consideravelmente as propriedades dos materiais, desde mudanças de um material extremamente duro e resistente mecanicamente para um material extremamente dúctil, tais modificações são possíveis através de um resfriamento correto dos materiais. A escolha do meio de resfriamento é de extrema importância para alcançar os objetivos, por exemplo: um meio muito agressivo como a água, pode fazer com a peça tenha um aumento excessivo das tensões internas, por outro lado, um meio muito brando, pode não ser suficiente para atingir as propriedades dos materiais.


Vicente Chiaverini - Aços e Ferros Fundidos.

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