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O tratamento térmico é um processo de acabamento de metal personalizado que envolve aquecer e resfriar um metal a temperaturas precisas. É um processo térmico de precisão bem controlado que altera a microestrutura da peça, melhorando sua dureza, resistência e tenacidade.
O tratamento térmico de precisão envolve aquecer o metal a uma temperatura específica para alterar sua microestrutura, manter a temperatura e resfriá-lo de volta à temperatura ambiente a uma taxa específica.
Existem também quatro tipos de tratamento térmico: endurecimento, revenimento, recozimento e normalização. O endurecimento torna o metal mais forte, mas reduz sua ductilidade. Envolve aquecer lentamente a peça a uma alta temperatura, manter a temperatura por um tempo especificado e têmpera (resfriamento rápido mergulhando-a em água ou óleo).
O revenido possui etapas semelhantes ao endurecimento, embora ocorram em temperaturas mais baixas, e o resfriamento ocorra no ar e não no líquido. Envolve aliviar o estresse interno que ocorre devido ao processo de endurecimento.
O recozimento é o oposto do endurecimento, pois aumenta a ductilidade da peça metálica, alivia a tensão e amolece o metal. Envolve aquecer lentamente o metal até uma temperatura especificada, manter a temperatura e resfriar lentamente o ar.
Por último, a normalização é aplicável no alívio de tensões internas criadas durante a usinagem. É como o processo de recozimento, com a diferença de que as peças são retiradas do forno para resfriamento ao ar após aquecimento e manutenção da temperatura.
O tratamento térmico a vácuo é uma solução de tratamento térmico que envolve o aquecimento de peças metálicas em um forno a vácuo para obter controle preciso da temperatura e eliminar a contaminação da superfície. Uma peça tratada termicamente a vácuo tem aquecimento uniforme, oxidação reduzida e propriedades mecânicas aprimoradas.
| Materiais aplicáveis | Aparência visual | APLICAÇÕES INDUSTRIAIS | Dureza geral |
|---|---|---|---|
| Aço, Ferro Fundido | Uma película preta pode aparecer na peça. | Componentes aeroespaciais, peças automotivas, segmentos de ferramentas e matrizes, peças de máquinas pesadas e equipamentos de alto desgaste. Peças de precisão que exigem maior resistência ao desgaste e estabilidade dimensional também se beneficiam bastante. | 48-62 HRC (dependendo do material). |
| Materiais aplicáveis | Aparência visual | APLICAÇÕES INDUSTRIAIS | Dureza geral |
|---|---|---|---|
| Aço, Ferro Fundido | Acabamento uniforme, brilhante e livre de oxidação. | Componentes de motores automotivos, ferramentas de precisão, talheres e ferragens decorativas. Aplicações que exigem apelo estético juntamente com dureza. | 42-58 HRC |
A tolerância ao calor para tratamento térmico normalmente varia entre ±5°C e ±15°C, dependendo de fatores como nível de temperatura, material e requisitos específicos do processo. Por exemplo, no caso do aço temperado a 200°C, uma tolerância de ±5°C garante propriedades mecânicas consistentes. Por outro lado, para processos como recozimento de alumínio a 500°C, uma tolerância mais ampla de ±15°C pode ser aceitável.
Sim, o processo de tratamento térmico pode realmente impactar o acabamento superficial de uma peça, especialmente em processos que envolvem aquecimento e resfriamento rápidos, como a têmpera. Mudanças rápidas de temperatura podem causar tensões térmicas, distorções e a formação de imperfeições superficiais, como rachaduras ou incrustações. Porém, com controle preciso do processo e técnicas de acabamento pós-tratamento, como lixamento ou polimento, é possível minimizar quaisquer efeitos adversos no acabamento superficial. Além disso, a seleção de parâmetros e materiais de tratamento térmico adequados pode ajudar a manter ou até melhorar o acabamento superficial, garantindo a qualidade e o desempenho desejados da peça final.
Em primeiro lugar, permite um controle preciso da temperatura, garantindo aquecimento e resfriamento uniformes em toda a peça. Em segundo lugar, a ausência de ar na câmara de vácuo elimina o risco de contaminação da superfície, resultando em peças mais limpas e puras. Além disso, o tratamento térmico a vácuo pode melhorar propriedades mecânicas, como resistência, dureza e tenacidade, levando a um melhor desempenho. Além disso, o teor reduzido de oxigênio minimiza a oxidação, resultando em menos distorção e empenamento das peças.
A duração necessária para o tratamento térmico das lâminas normalmente varia de 20 a 60 minutos, dependendo de vários fatores, como material, tamanho e processo específico de tratamento térmico. Por exemplo, uma lâmina de aço com alto teor de carbono pode exigir austenitização a cerca de 800°C por 30 minutos, seguida de têmpera e revenido a uma temperatura mais baixa por mais 20 a 60 minutos para atingir a dureza e tenacidade desejadas. As lâminas de aço inoxidável podem exigir durações mais longas, como 45 minutos a uma hora, em diferentes temperaturas devido às suas propriedades únicas.
A queima excessiva é a possível culpada se a superfície da peça for cinza escuro, houver pequenas bolhas na superfície da peça, aparecerem rachaduras e a fratura da trinca for áspera
O tratamento térmico é necessário para evitar a deformação porque o processo de usinagem e conformação cria tensões residuais nas peças. Técnicas como o recozimento podem aliviar essas tensões, melhorando assim a estabilidade dimensional e reduzindo o risco de deformação durante o uso subsequente.