Tratamentos de Superfície e Aspersão Térmica: Guia Completo

O que é Aspersão Térmica?

A aspersão térmica é uma técnica de revestimento onde materiais metálicos ou não, após aquecimento em uma pistola, são depositados através do jato de um gás comprimido sobre uma superfície devidamente preparada, formando uma camada com características próprias. A finalidade é aumentar a vida útil de peças e sistemas, recuperar peças e aumentar o desempenho de sistemas mecânicos em uso.

Tratamento Térmico de Nitrocementação

A nitrocementação é um processo de difusão termoquímica em que nitrogênio e carbono são difundidos na superfície de peças de aço, reagindo com a superfície de ferro e formando uma camada de difusão. Os dois tipos são: nitrocementação ferrítica e nitrocementação austenítica.

Vantagens da Cianetação vs. Cementação

As vantagens da cianetação em relação à cementação incluem:

• Maior rapidez no processo.
• Maior resistência ao desgaste e à corrosão.
• Menor temperatura de processo.

Tratamentos de Superfície e Resistência ao Desgaste

A nitrocementação oferece a maior resistência ao desgaste entre os tratamentos de superfície mencionados. Para aumentar ainda mais a dureza deste material, um possível tratamento térmico é a tempera ou o resfriamento sub-zero, que transforma a austenita em martensita, resultando em uma camada com alta dureza.

Importância da Preparação da Superfície na Aspersão

Uma superfície com preparação adequada é crucial para a aspersão térmica, pois resulta em:

• Elevada aderência do substrato.
• Baixa porosidade.
• Facilidade de deposição.
• Diminuição de custos através da melhor qualidade de adesão do revestimento.

Tratamento de Boretação: Vantagens e Desvantagens

Vantagens da Boretação:

• Alta dureza (1400 – 2400 HV).
• Resistência à corrosão por ácidos inorgânicos.
• Baixo coeficiente de atrito.
• Pode ser aplicada em vários tipos de aços.

Desvantagens da Boretação:

• A alta dureza da camada limita a usinagem final.
• Menor resistência à fadiga comparada à cementação e nitretação.
• Tratamento térmico posterior somente em forno a vácuo.

Consumíveis na Aspersão por Chama Convencional

A aspersão por chama convencional utiliza gás combustível misturado com oxigênio para fundir o material de deposição, que pode ser em pó ou arame (sólido ou tubular). Os materiais podem ser metais, ligas metálicas, materiais cerâmicos e até alguns plásticos.

Nitrocarbonetação e Difusão

A formação da camada de difusão em um processo de nitrocarbonetação está relacionada com a química do banho, a temperatura do processo (aproximadamente 570°C) e a composição química da peça. A solubilidade do nitrogênio na ferrita é um fator chave neste processo.

Tratamento de Boretação com Pasta de Boro

O tratamento de superfície de boretação usando pasta com boro é composto por duas etapas. A primeira etapa envolve a reação entre a substância que recebe o boro (ou o composto) e a peça, dependendo do tempo e da temperatura, resultando em uma fina e densa camada de boreto. Esta reação é seguida por um processo de difusão mais rápido.

Aspersão a Frio

Criada na Rússia, a aspersão a frio é assim chamada devido às baixas temperaturas do gás expandido (máximo de 800°C). Esta forma de aspersão térmica emprega uma resistência elétrica como método de aquecimento. As características principais dos revestimentos obtidos são: elevada dureza e densidade, baixo conteúdo de óxidos e revestimentos espessos. Devido à baixa temperatura, este procedimento é utilizado com metais dúcteis e ligas (Zn, Sn, Ag, Al, Ti, Mo, CuAl), sendo também aplicável para aspersão de polímeros ou compósitos com mais de 50% de materiais dúcteis com metais frágeis ou cerâmicos.

Processo de Detonação HFPD

O processo de spray por detonação de pulsos de alta frequência (HFPD - High Frequency Pulse Detonation Spraying) baseia-se no conceito de propulsão pulsada de aeronaves e no processo de aspersão por detonação. A tocha é projetada para produzir explosões cíclicas de gases e pós. O sistema de aspersão térmica não possui partes mecânicas móveis, sendo equipado com válvulas aerodinâmicas que garantem a alimentação discreta de gases e pós para cada ciclo.

Camada de Ligação

A camada de ligação é uma camada fina, responsável por criar uma superfície rugosa para a adesão do revestimento. É normalmente utilizada em aços endurecidos por tratamento de têmpera e em superligas.

Jateamento com Areia Molhada

No jateamento com areia molhada, a areia é misturada com água em um reservatório (muitas vezes chamado de garrafa). O ar comprimido empurra a areia molhada para o bico. Há uma economia sensível de água neste método, porém existe o risco de entupimento das mangueiras e do bico.