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Tratamento térmico de aços

Paulo Henrique Ogata

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Por que fazer tratamentos térmicos??

•

Mudar as propriedades físicas e mecânicas.

• Exemplo uma mola helicoidal.• Dureza elevada;

• Elasticidade;

• Resistencia mecânica.

Tratamentos térmicos não intencionais como por exemplo ZTA.

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Benefícios originados em materiais trata

termicamente

•

Melhoria nas propriedades mecânicas;

• Melhorias em um processo como por exemplo usinabilidadeestampabilidade ou restauração da ductilidade após umaconformação a frio.

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Diagrama Fe-C

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Microestruturas - Aço

•

Hipoeutetóide Perlítico Hipereutet

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Parâmetros a serem considerados e

tratamentos térmicos.

•

Temperatura;• Tempo;

• Atmosfera do forno;

• Taxa de resfriamento;

• Espessura da amostra.

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Tipos de tratamentos térmicos

•

Recozimento pleno• Reduzir a dureza do aço;

• Aumenta a ductilidade;

• Usinabilidade;

• Tratamento utilizado em aços que durante uma etapa de fabricaçã

deformação ou serão usinados.

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Tipos de tratamentos térmicos

•

Recozimento pleno• 50 °C acima da temperatura de transformação;

• Resfriamento de 20 a 30 °C/h.

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Propriedades mecânicas de um aço rec

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Tipos de tratamentos térmicos

•

Esferoidização• Rede de cementita ao redor da perlita; carbonetos;

• Partículas de cementita se tornam esféricas em matriz ferrítica;

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Tipos de tratamentos térmicos

•

Esferoidização• 50 °C abaixo da temperatura eutetóide em tempos prolongados;

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Tipos de tratamentos térmicos

•

Recozimento para alívio de tensões• Redução de tensões residuais;

• Aumento de dutilidade;

• Usinabilidade;

• É realizado em temperaturas sub-críticas.

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Tipos de tratamentos térmicos

•

Normalização• Refinamento do grão;

• Tenacidade.

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Tipos de tratamentos térmicos

•

Têmpera

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Martêmpera

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Curva do Revenido da martensita

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Austêmpera

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Têmpera por indução

• Endurecimento superficial do aço

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Temperabilidade

• Peças de medias a grandes dimensões há um gradiente de d

• Técnicas de avaliação da temperabilidade• Curvas em U para cilindros;

• Ensaio Jominy.

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Temperabilidade  – Ensaio em U

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Temperabilidade  – Ensaio em U

• Método de Grossmann;

• Dc: diâmetro cujo centro da barra obtenha 50% mart

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Têmpera e revenido – ensaio Jomin

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Efeito dos elementos de liga na

temperabilidade dos aços

- C é o mais efredução da te- Mo mais efet200 por quilo.- Mn melhor c

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Tratamento termoquímico

• Cementação• Enriquecimento da superfície em C;

• Aço de baixo C (no máx. 0,2%) ligado ou não 0,8 % C na superfíc

• Engrenagens de caixa de câmbio e sistemas de transmissão.

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Tratamento termoquímico - cementa

• Cada região dentro do material tem diferentes concentraçõe

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Tratamentos sub-zero

• Transformação da austenita retida em martensita;

• Resfriar a peça temperada em N (-197 C) ou em misturas dede temperaturas negativas;

• Atingir Mf: 100 % martensita.

• Utilizados aço de alto carbono;• Aço ferramenta.

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Tratamentos sub-zero

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Quadro geral com os principais tratam

térmicos aplicados aos aços

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Bibliografia

• Colpaert, H. Metalografia dos produtos siderúrgicos ced.Edgar Blucher, São Paulo, 1983;

• Chiaverini, V. Aços carbono e aços liga. 2 ed. Publicação ABrasileira de Metais, São Paulo, 1965;

• Honeycombe, R. W. K. Aços: microestrutura e propriedades.Calouste Gulbenkian, Lisboa, 1981.