Todos sabemos que quando necessitamos que um material tenha uma determinada característica tais como: dureza ou resistência ao desgaste, entre outras características é necessário que o material passe por algum tipo de tratamento térmico.
Mas oque é um tratamento térmico?
Os tratamentos térmicos são um conjunto de operações que têm por objetivo modificar as propriedades dos aços e de outros materiais através de um conjunto de operações que incluem o aquecimento e o resfriamento em condições controladas.
O tratamento térmico é um termo dado a qualquer tecnologia de tratamento de resíduos que envolve altas temperaturas durante o processamento dos resíduos, sendo que na maior parte dos processos, não ocorre a combustão do mesmo.
Mas qual o o tratamento térmico mais adequado quando se deseja aumentar a dureza dos metais e consequentemente sua resistência ao desgaste?
A este processo chamamos de Têmpera.
A têmpera refere-se a um resfriamento brusco. Na química de polímeros e na ciência dos materiais, o processo de têmpera é usado para evitar processos que se dão em temperaturas mais baixas, tais como transformações de fase, disponibilizando apenas uma pequena janela de tempo em que a reação é termodinamicamente favorável e cineticamente acessível. Por exemplo, pode reduzir a cristalinidade e por consequência aumentar a rigidez de ligas e plásticos (produzidos através de polimerização).
Em metalurgia, é mais frequentemente usado no endurecimento de aço ao introduzir martensita, submetendo o aço a um arrefecimento brusco e obrigando-o a passar pelo seu ponto eutetóide, a temperatura onde a austenita se encontra instável. Em ligas de aço com outros metais, tais como o niquel e o manganês, a temperatura eutetóide torna-se mais baixa, mas as barreiras cinéticas à transformação de fase são iguais. Isto permite que o processo de têmpera comece a uma temperatura mais baixa, tornando o processo mais fácil. O aço rápido também possui tungstênio, que tem como função o aumento das barreiras cinéticas e criar a ilusão de que o material arrefeceu mais rapidamente do que realmente o foi. Até o arrefecimento de tais ligas ao ar (processo de normalização) obtém muitos dos efeitos desejados do processo de têmpera e apenas depois disso tudo pode o aço ser, então, comercializado.
A têmpera tem como objetivo a obtenção de uma microestrutura que proporcione propriedades de dureza e resistência mecânica elevadas. A peça a ser temperada é aquecida à temperatura de austenitização e em seguida é submetida a um resfriamento brusco, ocorrendo aumento de dureza. Durante o resfriamento, a queda de temperatura promove transformações estruturais que acarretam o surgimento de tensões residuais internas. Sempre após a têmpera, é preciso realizar o revenimento, para a transformação da martensita em martensita revenida.
Tipos
- Têmpera por chama: Aquecimento provém de chama direcionada à peça, através de maçarico ou outro instrumento, seguida de um resfriamento brusco, normalmente em água, podendo assim ser parcialmente temperada. Este tratamento é um tipo de têmpera superficial.
- Têmpera superficial: Aquecimento somente da superfície através de indução ou chama até a austenitização, seguida de um resfriamento rápido.
- Têmpera total: Aquecimento total da peça até temperatura de austenitização seguida de resfriamento, em meio pré-determinado.
Endurecimento por Têmpera
Endurecimento por têmpera é um processo mecânico pelo qual ligas de aço e ferro fundido têm sua dureza aumentada. Isso é feito aquecendo-se o material até certa temperatura, a qual depende do material, e resfriando-o em seguida. Isso produz um material mais duro, seja pelo endurecimento superficial ou profundo, variando conforme a taxa de resfriamento. É comum que se submeta o material ao processo de revenimento, para reduzir as tensões e a fragilidade provenientes do processo de têmpera. Peças normalmente temperadas são, entre outras, engrenagens, eixos e blocos de desgaste.
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