Tipos de Tratamentos Térmicos

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.

O Tratamento Térmico é uma das etapas finais de confecção de ferramentas. Normalmente erros anteriores ao Tratamento Térmico, se manifestam nesta etapa. Quebra precoce de uma ferramenta nem sempre está associada ao tratamento térmico. Esta, pode estar associada ao projeto, uso do material incorreto ou não - conforme, usinagem incorreta ou uso inadequado da ferramenta. 

 
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 evolver calor, existe a adição de elementos químicos na superfície do aço.

Austêmpera

Tratamento térmico composto de aquecimento até a temperatura e austenitização, permanência nesta temperatura até completa equalização, resfriamento rápido até a faixa de formação da bainita, permanência nesta temperatura até completa transformação. Utiliza-se para peças que necessitam de alta tenacidade (efeito-mola).

Austenitização

Transformação da estrutura da matriz existente em estrutura austenítica através de aquecimento. Pode ser parcial (aquecimento dentro da faixa de transformação) ou completa (aquecimento acima da faixa de transformação).

Beneficiamento

Tratamento térmico composto de têmpera seguida de revenimento, em temperatura adequada, destinado a obtenção de maior tenacidade combinada com certas propriedades de resistência. Utiliza-se para peça/ferramentas que necessitam de uma boa confirmação de rigidez e tenacidade.

Boretação

Tratamento térmoquímico em que se promove enriquecimento superficial com boro. Utiliza-se para peças que necessitam de alta resistência à abrasão.

Carbonitretação

Tratamento termoquímico em que se promove o enriquecimento superficial simultâneo com carbono e nitrogênio. Utiliza-se para peças que necessitam de alta dureza superficial, alta resistência à fadiga de contato e submetidas a cargas superficiais moderadas.

Cementação

Tratamento termoquímico em que se promove enriquecimento superficial com carbono. Utiliza-se para peças que necessitam de alta dureza superficial, alta resistência à fadiga de contato e submetidas a cargas superficiais elevadas.

Cianetação

Carbonitretação realizada em meio líquido.

Coalescimento

Tratamento térmico de recozimento com afinalidade de se obterem os carbonetos sob forma esferoidal. Usualmente é caracterizado por permanência em temperatura ligeiramente superior ou inferior ao ponto A1 ou oscilação em torno de A1 e resfriamento lento. Também denominado esferoidização. Utiliza-se para produtos que necessitam de dureza baixíssima para poderem ser deformadas plasticamente.

Descarbonetação

Redução do teor de carbono em toda a extensão ou parte do material. Utiliza-se para produtos que necessitam de baixa permeabilidade magnética.

Descarbonetação parcial

Redução parcial ou total, limitada às camadas periféricas do material.

Descarbonetação total

Eliminação do carbono em toda a extensão ou parte do material.

Encharcament

Tempo de manutenção em determinada temperatura após equalização da mesma em todos os pontos da peça.

Endurecimento por envelhecimento

Endurecimento produzido por processo de envelhecimento, geralmente após solubilização ou trabalho a frio.

Endurecimento por precipitação

Endurecimento produzido por processo de envelhecimento, geralmente após solubilização ou trabalho a frio.

Endurecimento secundário

Aumento de dureza que ocorre durante o ciclo de revenimento.

Envelhecimento

Alteração das propriedades com o tempo, geralmente lenta a temperatura ambiente e mais rápida com a elevação da temperatura.

Envelhecimento artificial

Envelhecimento intencional que ocorre acima da temperatura ambiente.

Envelhecimento interrompido

Envelhecimento realizado em duas ou mais temperaturas, com resfriamento até a temperatura ambiente após cada etapa.

Envelhecimento natural

Envelhecimento espontâneo de uma solução supersaturada que ocorre na temperatura ambiente.

Envelhecimento progressivo

Envelhecimento realizado com variação de temperatura, por etapas ou continuamente.

Esferoidização

Ver Coalescimento.

Homogeneização

Manutenção de uma liga a alta temperatura para eliminar ou diminuir, por difusão, a segregação química.

Maleabilização

Tratamento térmico aplicado ao ferro fundido, em que o elemento carbono passa a grafita, na forma arredondada. O elemento carbono também pode estar presente em fase ou fases oriundas da transformação da austenita (como exemplo a perlita).

Martêmpera

Tratamento isotérmico composto de austenitização seguida de resfriamento brusco até temperatura ligeiramente acima da faixa de formação de martensita, visando equalizar a temperatura do material e ao resfriamento adequado até a temperatura ambiente. Utiliza-se para peças propensas a sofrerem empenamentos e que necessitam das mesmas propriedades alcançáveis pelo beneficiamento.

Nitretação

Tratamento termoquímico em que se promove enriquecimento superficial com nitrogênio. Utiliza-se para peças que necessitam de alta resistência à fadiga de contato, alta resistência ao atrito adesivo e submetidas a cargas superficiais baixas.

Normalização

Tratamento térmico, caracterizado pelo aquecimento acima da zona crítica e por equalização nesta temperatura seguida de resfriamento uniforme ao ar, sem restringi-lo ou acelerá-lo, até a temperatura ambiente. Utiliza-se para peças que necessitam ser usinadas, com remoção de cavacos, para evitar o “empastamento” das ferramentas de usinagem.

Patenteamento

Tratamento térmico de arames e tiras, empregado em aço de alto e médio carbono, caracterizado por aquecimento acima da zona crítica e por resfriamento ao ar ou em banho de sal ou chumbo, com a finalidade de obter-se uma microestrutura adequada para as deformações subsequentes.

Perlitização

Tratamento térmico de transformação de austenita em perlita. Termo largamente usado em tratamento de ferro fundidos. Utiliza-se para peças de ferro fundido que necessitam de maior dureza do que a obtida após a fundição.

Preaquecimento

Aquecimento prévio realizado até uma temperatura abaixo da temperatura do tratamento visado.

Recozimento

Termo genérico que indica um tratamento térmico composto de aquecimento controlado até uma determinada temperatura, permanência nessa temperatura durante um certo intervalo de tempo e resfriamento regulado para a finalidade em vista. Utiliza-se para peças de ferro fundido que necessitam de menor dureza do que a obtida após a fundição.

Recozimento azul

Recozimento realizado em condições tais que se forme uma superfície metálica uma camada de óxido uniforme e aderente, de cor azulada. Utiliza-se para peças de ferro fundido que necessitam de menor dureza do que a obtida após a fundição.

Recozimento brilhante

Recozimento realizado em condições tais que evitem a oxidação da superfície metálica. Utiliza-se para peças de ferro fundido que necessitam de menor dureza do que a obtida após a fundição.

Recozimento ferrítico

Recozimento aplicado ao ferro fundido, destinado à obtenção de matriz ferrítica. Também denominado ferritização. Utiliza-se para peças de ferro fundido que necessitem de dureza abaixo daquela obtida após a fundição.

Recozimento intermediário

Recozimento realizado pela permanência em temperatura dentro da zona crítica. Utiliza-se para peças que necessitam ser usinadas, com remoção de cavacos, sob condições particulares.

Recozimento isotérmico

Recozimento caracterizado por uma austenitização seguida de transformação isotérmica da austenita na região formação da perlita. Utiliza-se para peças que necessitam ser usinadas, com remoção de cavacos e que após a usinagem, devam sofrer tratamentos térmicos finais com distorções dimensionais mínimas e sempre repetitivas para grandes séries de produção.

Recozimento para alívio de tensões

Recozimento subcrítico visando a eliminação de tensões internas sem modificação fundamental das propriedades existentes, realizado após deformação a frio, tratamento térmico, soldagem, usinagem etc.

Recozimento para crescimento de grão

Recozimento caracterizado por permanência em temperatura significativamente acima de zona crítica, resfriamento lento até a temperatura abaixo do ponto A1 e subsequente resfriamento arbitrário até a temperatura ambiente, destinado a produzir crescimento de grão. Utiliza-se para peças que necessitam ser usinadas, com remoção de cavacos e que, após a usinagem, devem sofrer tratamentos térmicos finais com distorções dimensionais mínimas e sempre repetitivas para grandes séries de produção.

Recozimento para homogeneização

Recozimento caracterizado por um aquecimento até uma temperatura consideravelmente acima do ponto AC3, longa permanência nessa temperatura e resfriamento adequado ao fim em vista, para eliminação de variações locais de composição do material.

Recozimento para recristalização

Recozimento caracterizado pela permanência em temperatura dentro da faixa de recristalização, após deformação realizada abaixo dessa faixa. Utiliza-se para peças deformadas plasticamente a frio, com a finalidade de reduzirem ao seus limites de escoamento e de resistência.

Recozimento para solubilização

Recozimento em consequencia do qual um ou mais constituintes entram em solução. Geralmente caracterizado por um resfriamento rápido destinado à retenção daqueles constituintes em solução na temperatura ambiente. Também denominado solubilização. Utiliza-se para peças que, durante as diversas etapas de produção, apresentam segeregações dos elementos de liga da matriz básica.

Utiliza-se para peças que, durante as diversas etapas de produção, apresentam segeregações dos elementos de liga da matriz básica.

Recozimento pleno

Recozimento caracterizado por um resfriamento lento através da zona crítica, a partir da temperatura de austenitização (geralmente acima de AC1 para aços hipoeutetóides e entre AC31 e ACCM para os hipereutetóides). Utiliza-se para peças de ferro fundido que necessitam de menor dureza do que a obtida após a fundição.

Recristalização

Nucleação e crescimento de novos grãos, geralemnte equixiais e isentos de tensão, a partir de uma matriz deformada plasticamente. Utiliza-se para peças deformadas plasticamente a frio, com a finalidade de reduzirem aos seus limites de escoamento e de resistência.

Restauração de carbono

Reposição de carbono na camada superficial perdido em processamento anterior.

Revenimento

Tratamento térmico de uma peça temperada ou normalizada, caracterizado por reaquecimento abaixo da zona crítica e resfriamento adequado, visando a ajustar as propriedades mecânicas. Utiliza-se para peças recém-temperadas, com a finalidade de reduzirem-se as tensões produzidas durante a têmpera.

Têmpera

Tratamento térmico caracterizado pelo resfriamento em velocidade superior à velocidade crítica de têmpera, a partir de uma temperatura acima da zona crítica para os aços hipoeutetóides e geralmente dentro da zona crítica, para os aços hipereutetóides, resultando em transformação da austenita em martensita. Utiliza-se para peças que necessitem de alta rigidez. Sem o necessário complemento de um revenimento, as peças temperadas apresentar-se-ão, quase sempre frágeis.

Têmpera da camada cementada

Têmpera restrita à camada periférica da peça cementada. Utiliza-se para peças cementadas onde o núcleo deve apresentar durezas baixas.

Têmpera diferencial

Tratamento onde somente parte da peça segue o ciclo de temperaturas de têmpera. Também denominada têmpera seletiva. Utiliza-se para peças que necessitam de regiões duras e algumas reigões moles.

Têmpera direta de cementação

Têmpera de peça cementada diretamente da temperatura de cementação sem resfriamento intermediário.

Têmpera do núcleo

Têmpera do material do núcleo de peça cementada. Utiliza-se para peças cementadas, onde o núcleo deve apresentar durezas “médias”.

Têmpera dupla

Têmpera de pela cementada realizada em duas etapas. A primeira a partir da temperatura de têmpera do material do núcleo e a Segunda a partir da temperatura da têmpera do material da camada cementada. Utiliza-se para peças com camadas profundas de cementação, com a finalidade de aumentar-se a tenacidade do núcleo.

Têmpera em água

Têmpera em que o agente de resfriamento (meio de têmpera) é a água.

Têmpera em óleo

Têmpera em que o agente de resfriamento (meio de têmpera) é o óleo.

Têmpera em salmoura

Têmpera em que o agente de resfriamento (meio de têmpera) é uma salmoura.

Têmpera superficial por chama

Têmpera em que o aquecimento é produzido por chama. Utiliza-se para peças que necessitam de endurecimento apenas nas regiões de contorno, acompanhando sua geometria.

Têmpera por imersão

Têmpera em que o aquecimento é produzido pela imersão da peça em banho de metais ou sais fundidos ou outro meio líquido adequado.

Têmpera superficial por indução

Têmpera em que o aquecimento é produzido por indução elétrica. Utiliza-se para peças que necessitam de endurecimento apenas nas regiões de contorno, acompanhando sua geometria.

Têmpera superficial

Têmpera limitada às camadas periféricas da peça. Utiliza-se para peças que necessitam deendurecimento apenas nas regiões de contorno, acompanhando sua geometria.

Tratamento isotérmico

Tratamento que inclui uma transformação isotérmica.

Tratamento subzero

Tratamento realizado abaixo de 0ºC. Particularmente, resfriamento de um aço a uma temperatura abaixo de 0C para transformação de austenita retida em martensita. Efetua-se este tratamento em peças cuja variação dimensional, em, serviço, deva restringir-se, exclusivamente, àquela determinada pelo coeficiente de dilatação térmica do aço, ou seja, sem a sobreposição de distorções dimensionais causadas por transformações cristalográficas da austenita em martensita.

Tratamento térmico

Operação ou conjunto de operações realizadas no estado sólido que compreendem aquecimento, permanência em determinadas temperaturas e resfriamento, realizados com a finalidade de conferir ao material determinadas características.

Tratamento termoquímico

Conjunto de operações realizadas no estado sólido que compreendem modificações na composição química da superfície da peça, em condições de temperatura e meio adequados.

fonte: Lufer Tratamentos Térmicos, Jung Ltda.