Aula 6 - trat térmico

Tratamentos Térmicos

Profº Villardo

Tratamentos Térmicos (TT)

A temperatura à qual o metal é aquecido, o

período de tempo em que ele é mantido àquela

temperatura e a taxa sob a qual ele é resfriado,

todos esses parâmetros influenciam na

estrutura cristalina do metal. Essa estrutura

cristalina, normalmente denominada

microestrutura, determina as propriedades

específicas dos metais. Há vários modos de se

manipular a microestrutura, seja na siderúrgica

ou no procedimento de soldagem. Dentre os

métodos mais comuns de se manipular a

microestrutura estão os tratamentos térmicos.

Profº Villardo

Tratamentos Térmicos (TT)

O principal objetivo dos TT é

aumentar, diminuir, melhorar, alterar

de um modo geral, as propriedades

mecânicas dos materiais.

Os TT consistem, basicamente,

em aquecer o material a certa

temperatura, mantê-lo por um dado

tempo e esfriá-lo sobre de

determinadas condições.

Profº Villardo

Fatores que influenciam os TT

•Aquecimento(Velocidade/Temperatura);

•Manutenção da Temperatura acima da

Zona Crítica (Encharque);

•Resfriamento;

•Atmosfera do Forno.

Profº Villardo

Zona Crítica

Aço Hipoeutetoide/Hipereutetoide

Encharque

Quente

Temperatura uniforme

30° a 80°C

Responsável

pela qualidade

do produto final.

Profº Villardo

Influência do

Aquecimento e

do Encharque

Profº Villardo

CRESCIMENTO DO GRÃO

Profº Villardo

Zona Crítica

Aço Hipoeutetoide/Hipereutetoide

Encharque

Quente

Temperatura uniforme

Profº Villardo

Por que o resfriamento é responsável pela

qualidade do produto final????

Profº Villardo

Eutetóide

Profº Villardo

E como isso acontece???

Profº Villardo

CURVAS TTT

início final

Profº Villardo

Zona Crítica A1

Perlita

Bainita

Martensita

Gráfico mostrando o controle do resfriamento no diagrama TTT

912°C

Encharque

Aço Hipoeutetoide

Profº Villardo

Dureza dos Microconstituintes (HB)

• Austenita : 300

• Ferrita : 80

• Perlita : 200-250

• Cementita : 700

• Martensita : 500-650

• Bainita : 400-500

• Martensita Revenida : 250-400

Profº Villardo

Recozimento

Total ou Pleno

Recozimento

Isotérmico

Normalização

Resfriamento ao ar

Tempera e

Revenido

Resfriamento Lento

(Dentro do forno)

Profº Villardo

Diagrama Fe – Fe3C

Profº Villardo

Quando se quer alterar ou

modificar apenas determinada

secção da peça, aplicamos

tratamentos superficiais e/ou

termoquímicos.

Os principais são:

• Cianetação;

• Nitretação;

• Cementação;

• Carbonitretação.

Tratamentos Termoquímicos

Profº Villardo

CEMENTAÇÃO

NITRETAÇÃO CIANETAÇÃO CARBONITRETAÇÃO

BORETAÇÃO

ADIÇÃO DE C ADIÇÃO DE NADIÇÃO DE

ADIÇÃO DE

C e NADIÇÃO DE B

Sólida

Líquida

Gasosa

Plasma

Líquida

Gasosa

PlasmaLíquida Gasosa

Sólida

T proc.= acima

da temp. crítica

(850-950 C

ou mais)

Dureza:~65HRC

Camada: até

T proc.= abaixo

da temp. crítica

(500-600C)

Dureza:~1000-

1100HV

Camada: até

T proc.= 650-

Camada: de 0,1

a 0,3 mm

T proc.=

(700-900 C)

Camada: ~7 mm

T proc.=

(900 C)

Dureza:

~700-2000HV

Camada: 4 h

produz

100 mícrons

Tratamentos Termoquímicos

Profº Villardo

Recozimento

Tratamento aplicado para devolver ao

material, as texturas resultantes de um outro TT

ou Tratamento Mecânico, sofrido anteriormente

pelo material. Seus objetivos são:

• Remover tensões devidas a um tratamento

mecânico a quente ou a frio;

• Diminuir a dureza,

• Diminuir a resistência mecânica;

• Aumentar a ductibilidade;

• Modificar os característicos elétricos e

magnéticos;

• Ajustar o tamanho do grão;

Profº Villardo

Matéria Prima (Grãos normais)

Grãos deformados (laminação)

Grãos Recristalizados

Profº Villardo

Recozimento

Total ou Pleno

IsotérmicoAlívio de

tensões

Recristalização

Resfriamento

(dentro do forno)

Temperatura

Abaixo da linha A1

(600°-620°C)

- Resfriamento Lento

(ao ar ou dentro do

forno)

Elimina o

encruamento gerado

pelos processos de

deformação à frio

Temperatura

Abaixo da linha A1

(727°C - Não ocorre

transformação)

No resfriamento,

deve-se evitar

velocidades muito

altas devido ao risco

de distorções

Profº Villardo

Normalização

É o recozimento com resfriamento

ao ar, para obtenção de uma granulação

mais fina do que a obtida no recozimento

(esfriamento no forno).

Com a normalização obtém-se os

seguintes resultados:

• Aumento na dureza;

• Aumento no escoamento;

• Aumento na resistência;

• Diminuição alongamento;

• Diminuição na estricção.

Profº Villardo

SAE 1077

Profº Villardo

SAE 4340

Profº Villardo

Comparação das curvas de Recozimento e Normalização

Profº Villardo

Têmpera

O objetivo fundamental da têmpera é obter

uma estrutura martensítica, que consiste no

aquecimento acima da zona crítica e no

resfriamento rápido. Seu objetivo é, em geral:

Aumentar

• a dureza;

• a resistência à tração,

• compressão e desgaste;

• o limite de escoamento;

Diminuir:

• resiliência;

• alongamento;

• estricção;

• ductibilidade;

• elasticidade;

• densidade, etc.

Profº Villardo

Têmpera (Cont.)

A têmpera dá aos aços a

faculdade de manter melhor o

magnetismo, ou seja, conserva-se

imantado mais fortemente depois

de submetido a um campo

magnético.

Ex.: Imãs permanentes, agulhas

magnéticas (bússolas).

Profº Villardo

Superfície

Centro

Tipos de Resfriamento

Observe que a

peça apresentará

uma dureza

superficial mais

elevada que no

centro

Profº Villardo

Comportamento do Alumínio após o Resfriamento

Profº Villardo

Revenido

Consiste em reaquecer a peça

temperada ate uma temperatura

conveniente abaixo da zona crítica e

esfriá-la lentamente, preferencialmente.

O revenido é usado com o intuito de

corrigir alguns defeitos da têmpera

quando se manifesta uma dureza ou

fragilidade excessiva.

O revenido só se aplica aos aços

temperados.

Profº Villardo

REVENIDO

Temperatura °C Comportamento Estrutura Final Dureza HRC

150 - 230Os carbonetos começam a

precipitarMartensita

Revenida60 - 65

230 - 400

Os carbonetos continuam a

precipitar em forma

globular (invisível ao

microscópio)

Troostita 50 - 62

400 - 500

Os carbonetos crescem em

glóbulos, visíveis ao

microscópio

Sorbita 20 - 45

650 - 738Os carbonetos forma

partículas globularesEsferoidita < 20

Profº Villardo

Perlita Grossa Perlita Fina

Profº Villardo

MartensitaMartensita Revenida

Profº Villardo

Troostita/Martensita Bainita

Profº Villardo

Aspectos dos grãos

Recristalizado Deformado

Profº Villardo

Objetivo

Quando se deseja obter uma

estrutura bainítica, usam-se alguns

desses tratamentos que substituem,

com vantagens, alguns dos

tratamentos térmicos convencionais.

Os mais usados são:

• Austêmpera

• Martêmpera

Tratamentos Isotérmicos

Profº Villardo

Austêmpera

Consiste no aquecimento dos

aços a temperaturas acima da

zona crítica seguido de

esfriamento rápido de modo a

evitar a transformação da

austenita até o nível de

temperaturas correspondentes a

formação da bainita.

Profº Villardo

O aço é mantido a essa

temperatura, tempo necessário para

que a transformação da austenita

em bainita se complete, que

dependo da velocidade de

resfriamento, obter-se-á uma bainita

mais ou menos dura.

Profº Villardo

A bainita é uma estrutura que, de um

modo geral, substitui a martensita

revenida, ou seja, em muitos casos a

austêmpera substitui os tratamentos de

têmpera e revenido.

A austêmpera se aplica aos aços de

temperabilidade relativamente elevada,

como os que contem carbono acima de

0,50%. Para os que possuem teores de

carbono mais baixo, o manganês mais

elevado ou ainda, outros elementos de

Profº Villardo

A austêmpera não é indicada às

peças com espessuras superiores a

5mm se forem de aço carbono, se

forem ligas admite-se até 25mm.

Isto se deve ao fato da austêmpera

provocar alterações nas curvas de

resfriamento, não apresentando

bons resultados em peças de

grandes dimensões.

Profº Villardo

Martêmpera

O objetivo da martêmpera é

obter a martensita, como na

têmpera. O que difere no

tratamento, é que ao atingir, no

resfriamento, a linha Mi (início de

formação da martensita), o

resfriamento é retardado, de modo

que esta se forme mais lentamente.

Profº Villardo

O resfriamento é feito em óleo

quente ou sal fundido, que deve ser

mantido a temperatura de Mi ou pouco

superior. O material deve permanecer

nesta temperatura tempo suficiente para

que ela fique uniforme em toda sua

seção. Em seguida resfria-se ao ar.

A martensita se forma em toda

seção da peça uniformemente, evitando-

se, assim, o aparecimento de quantidade

excessiva de tensões internas.

Profº Villardo

Em seguida procede-se o revenido

como na têmpera comum.

Os aços-liga são os mais indicados

para esse tratamento. A seção da peça é

uma variável importante a ser

considerado.

As propriedades de um aço

martemperado e revenido são idênticas a

de um aço temperado e revenido.

A martêmpera e a austêmpera

também são aplicados aos ferros

fundidos cinzentos.

Profº Villardo

A1727°C

Perlita

Bainita

Martensita

Austêmpera

Martêmpera

Austenita

(Curva TTT)T(°C)

T(min)

Profº Villardo

F: Perlita + Bainita

Profº Villardo

TR ____ têmpera + revenido... 830ºC ( 10’ ) → óleo → 460ºC ( 20’ )

AT ____ austêmpera............... 830ºC ( 10’ ) → 320ºC ( 40’ ) → ar

Comparação entre Austêmpera e Têmpera+Revenido

Profº Villardo

CEMENTAÇÃO

NITRETAÇÃO CIANETAÇÃO CARBONITRETAÇÃO

BORETAÇÃO

ADIÇÃO DE C

ADIÇÃO DE N

ADIÇÃO DE

C e NADIÇÃO DE B

Sólida

Líquida

Gasosa

Plasma

Líquida

Gasosa

Plasma

Líquida

Gasosa

Sólida

T proc.= acima

da temp. crítica

(850-950 C

ou mais)

Dureza:~65HRC

Camada: até

T proc.= abaixo

da temp. crítica

(500-600C)

Dureza:~1000-

1100HV

Camada: até

T proc.= 650-

Camada: de 0,1

a 0,3 mm

T proc.=

(700-900 C)

Camada: ~7 mm

T proc.=

(900 C)

Dureza:

~700-2000HV

Camada: 4 h

produz

100 mícrons

Profº Villardo

Cementação

A cementação é um

tratamento superficial, que

consiste em aumentar a

porcentagem de carbono numa

fina camada externa da peça.

Profº Villardo

Cementação (Cont.)

A adição de carbono pode ser:

• Sólida;

• Líquida;

• Gasosa;

• Plasma.

A temperatura do processo é

cerca de 850º a 950ºC, para se

obter uma penetração de ~10mm

Profº Villardo

Cementação (Cont.)

A cementação é feita aquecendo-se a

peça de aço de baixo teor de carbono, junto

com um material rico em carbono

(carburante). Quando a peça atinge alta

temperatura (750ºC a 1.000ºC) passa a

absorver parte do carbono do carburante.

Quanto mais tempo a peça permanecer

aquecida com o carburante, mais espessa se

tornará a camada.

Profº Villardo

Fases da cementação

1ª Fase: Aquecimento

• Cementação em caixa:

As peças são colocadas em caixas

juntamente com o carburante, fechadas

hermeticamente e aquecidas até a

temperatura recomendada.

• Cementação em banho:

As peças são mergulhadas no

carburante líquido aquecido, através de

cestas ou ganchos.

Profº Villardo

Fases da cementação (Cont.)

2ª Fase: Manutenção da temperatura

O tempo de duração desta fase varia

de acordo com a espessura da camada

que se deseja e da qualidade do

carburante utilizado. (0,1mm a 0,2mm por

hora).

Profº Villardo

Fases da cementação (Cont.)

3ª Fase: Resfriamento

A peça é esfriada lentamente dentro

da própria caixa.

Após a cementação as peças são

temperadas.

Profº Villardo

Nitretação

É um processo semelhante à

cementação, que se faz aquecendo o aço

a uma temperatura de 500ºC a 525ºC na

presença de um gás denominado

Nitrogênio (Ni). Após algum tempo, obtém-

se uma fina camada, extremamente dura,

não havendo necessidade de temperar a

peça.

Profº Villardo

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Livros:

• Van Vlack, “Princípios de Ciência e Tecnologia

dos Materiais”. Ed Campos.

• Ernani, "Materiais“

• Callister, Willina D. Jr- Ciência e Engenharia dos

Materiais - Uma Introdução – Ed. LTC

Web Sites:

• Informe metalúrgico, http://www.infomet.com.br

• http://www.jcaruso.hpg.ig.com.br/cursos/toto/

• Agência Nacional de Energia Elétrica,

http://www.aneel.gov.br

Aula 6 - trat térmico

Education

PRESENTACION ANISAKIS 2005 - hospifood.comhospifood.com/jornadas/docs/39.pdf · •3º) pescados preparados sin tratamiento termico •4º)Pescados preparados con trat. Térmico insuficiente

Desempenho Térmico de edificações - labeee.ufsc.brlabeee.ufsc.br/sites/default/files/disciplinas/Aula-Desempenho... · Aula 9: Desempenho térmico de paredes e coberturas Condutividade

ESTATÍSTICA EXPERIMENTAL - intranet.ifs.ifsuldeminas.edu.br fileFator F calculado (Fc) Tratamentos GL Trat SQ Trat QM Trat QM Trat / Erro experimental QM Erro ou Resíduo GL Erro

Trat Aula1

Aula 5 - Tratamento Térmico e Termoquímico Dos Metais

TRAT - Gob

F Trat. Anaerobio

Desempenho Térmico de edificações Aula 9... · estrutura exemplos intro isolantes cálculos e testes 2 Desempenho térmico em edificações| Roberto Lamberts Aula 9: Desempenho

Tuberculosis.diag y Trat

Noções de Trat Térmico

Desempenho Térmico de edificações · Desempenho Térmico de edificações Aula 10: Eficiência energética em janelas PROFESSORES Roberto Lamberts Deivis Luis Marinoski ECV 5161

Trat Final Final

Aula 3 - Conforto Térmico

Desempenho térmico de materiais e componentes construtivos - Aula... · balanço térmico 2 . calcular. balanço térmico. 3 calcular fator de inércia 3. calcular. fator de inércia

CONCEITOS CONFORTO TÉRMICO Aula 13

Desempenho Térmico de edificações - LabEEElabeee.ufsc.br/sites/default/files/disciplinas/Aula...Propriedades térmicas do vidro Comportamento térmico de alguns vidros segundo RIVERO

DUREZA TRAT. TÉRMICO

Aula 09 - Tratamento Térmico (2)

2 RESPUESTA A LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS. · para una misma composición química y dependiendo del trat¿ miento térmico efectuado, obtenemos diferente matriz y por tanto, diferentes

Trat khop khuyu