Tratamentos Térmicos dos Aços: Têmpera e Processos

Fatores Modificadores da Têmpera

Vários fatores influenciam a obtenção de um bom tratamento térmico, tais como: tipo de aço, estado da estrutura, condutividade térmica, tamanho das peças e o fluido de arrefecimento. O estado da estrutura que deve ser revenido é outro fator que afeta a velocidade crítica, pois um grão de maior tamanho diminui a transformação da austenita.

2. Temperabilidade

A metalurgia do aço diferencia-se pela facilidade com que permite a penetração do tratamento, o que não se confunde com a sua tenacidade. Existem vários métodos para medir a dureza do aço, como a observação da fratura de impacto, evidenciada pela profundidade de endurecimento, ou o estudo da variação de dureza por ataque ácido.

3. Teste Jominy

Este teste, aprovado pela AISI, SAE e ASTM, determina características importantes, sendo essencial para definir as propriedades dos aços padrão. O ensaio fornece informações sobre a dureza mínima e máxima, a temperabilidade e os resultados com diferentes meios de arrefecimento. Jominy descobriu uma dependência direta entre as propriedades mecânicas de tração e a dureza do aço.

4. Meios de Resfriamento para Têmpera

Os meios de resfriamento utilizados são geralmente água e óleo:

• Água: Devido ao seu baixo ponto de ebulição, reduz a velocidade do processo.
• Óleo: De origem mineral, com viscosidade entre 5 e 9 graus.
• Mercúrio: Uso limitado pelo alto custo, embora garanta grande dureza em peças especiais.

O procedimento ocorre em três etapas:

1. Perda de calor por condução e radiação da massa gasosa.
2. Transporte de vapor frio, que varia conforme a viscosidade do banho.
3. Resfriamento por condução no líquido.

5. Patenteamento

Este tratamento é usado antes ou durante a trefilação de fios de alta elasticidade. Envolve o aquecimento do fio à austenitização plena, seguido de resfriamento em banho de chumbo derretido (entre 350 °C e 600 °C). O patenteamento é uma transformação isotérmica.

6. Austêmpera (Austempering)

Aplicável com bons resultados em ferramentas e peças pequenas de aço. Visa evitar fissuras e tensões características da têmpera, resultando em uma estrutura bainítica.

7. Martêmpera (Martempering)

Não altera a dureza martensítica, mas elimina rachaduras e tensões internas através de um resfriamento em banho de sal derretido entre 200 °C e 300 °C. Aplica-se a rolamentos e engrenagens.

8. Revenido

Processo complementar à têmpera. Permite que o aço austenitizado e temperado atinja um estado de tensão adequado para uso, melhorando a tenacidade. As propriedades mecânicas dependem da temperatura e da duração do tratamento.

9. Tratamento com Variação de Composição

Solução para peças que exigem resistência e alta dureza superficial. Aços de baixo carbono garantem resistência, enquanto ligas especiais garantem dureza. Exemplos de tratamentos:

• 1) Cementação
• 2) Carbonitretação
• 3) Sulfanização