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Departamento Regional de São Paulo TRATAMENTO TÉRMICO

CAI - Mecânico Industrial Tratamento Térmico

SENAI-SP, 2003

Trabalho organizado pela Escola SENAI “Almirante Tamandaré”, a partir dos conteúdos extraídos da Intranet do Departamento Regional do SENAI-SP.

1ª edição, 2003

Coordenação GeralLuiz Gonzaga de Sá Pinto

Equipe Responsável

CoordenaçãoCelso Guimarães Pereira EstruturaçãoIlo da Silva Moreira RevisãoEdmildo Aparecido Ramella Finco

SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de São Paulo Escola SENAI “Almirante Tamandaré” Av. Pereira Barreto, 456 CEP 09751-0 São Bernardo do Campo - SP Telefone: (011) 4122-5877 FAX: (011) 4122-5877 (ramal 230) E-mail: senaitamandare@sp.senai.br

Sumário

Página 4Introdução

9 Recozimento

13Têmpera dos aços

15Revenimento dos aços

16 Beneficiamento

17Tratamento térmico de aços ligados

20 Têmpera superficial

2 Tratamentos termoquímicos 2- Cementação 24- Nitretação 26- Boretação

27Resumo dos ciclos de tratamentos térmicos

29 Exercício 30Questionário - resumo

Tratamento Térmico

4ESCOLA SENAI “ALMIRANTE TAMANDARÉ”

Tratamentos térmicos dos aços Introdução

Os tratamentos térmicos consistem de aquecimento, tempo de permanência a determinada temperatura e resfriamento.

A estrutura de aço estudada na unidade anterior, no diagrama Fe - C só é obtida se o resfriamento for bem lento. Se o resfriamento for mais rápido, obtêm-se outras estruturas que estudaremos nesta unidade.

Fatores que influenciam nos tratamentos térmicos Velocidade de aquecimento

A velocidade de aquecimento deve ser adequada à composição e ao estado de tensões do aço.

Como tendência geral o aquecimento muito lento provoca um crescimento excessivo dos grãos tornando o aço frágil.

Entretanto, um aquecimento muito rápido em aços ligados ou em aços com tensões internas (provocadas por fundição, forjamento, etc.) poderá provocar deformações ou trincas.

Tratamento Térmico

5ESCOLA SENAI “ALMIRANTE TAMANDARÉ”

Temperatura de aquecimento

A temperatura de aquecimento deverá ser adequada para que ocorram as modificações estruturais desejadas. Se ela for inferior a essa temperatura, as modificações estruturais não ocorrerão; se for superior, ocorrerá um crescimento dos grãos que tornará o aço frágil.

Tempo de permanência na mesma temperatura

O tempo de permanência na mesma temperatura deve ser o suficiente para que as peças se aqueçam de modo uniforme em toda a secção, e os átomos de carbono se solubilizem totalmente.

Se o tempo de permanência for além do necessário, pode haver indesejável crescimento dos grãos.

Resfriamento

As estruturas formadas no diagrama de equilíbrio Fe – C só vão se formar se o resfriamento for muito lento.

Diagrama Fe – C

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6ESCOLA SENAI “ALMIRANTE TAMANDARÉ”

Para a austenita se transformar em ferrita, cementita e perlita não há só a necessidade de o ferro mudar de reticulado cristalino mas também envolve a movimentação dos átomos de carbono, através da austenita sólida, e isso leva algum tempo.

A austenita possui um reticulado cúbico de face centrada (c.f.c.) e consegue dissolver o carbono; já na ferrita (cúbico de corpo centrado – c.c.c.) o carbono é praticamente insolúvel.

Quando resfriamos rapidamente um aço ele se transforma de c.f.c. para c.c.c. e o carbono permanece em solução. Isso cria uma estrutura deformada, supersaturada de carbono que recebe o nome de martensita que é tetragonal e não cúbica.

Devido a essas microtensões criadas no reticulado cristalino pelo carbono é que a martensita é dura, resistente e não dúctil.

Efeito do teor de carbono sobre a dureza de martensita

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7ESCOLA SENAI “ALMIRANTE TAMANDARÉ”

Nos tratamentos térmicos, variando as velocidades de resfriamento, obtemos diferentes estruturas e com isso obtemos diferentes dureza, resistência a tração, fragilidade, etc.

Com o auxílio do diagrama de transformação isotérmica também chamado de curva T.T.T. (tempo, temperatura, transformação), poderemos entender melhor os fenômenos que ocorrem quando o aço é resfriado a diferentes velocidades de resfriamento.

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