Tratamentos Térmicos

Recozimento plenoRecozimento esferoidizaçãoRecozimento para alívio de tensõesNormalização

Objetivos do recozimento:

- Remoção de tensões internas devido aos tratamentos mecânicos

- Diminuir a dureza para melhorar a usinabilidade

- Alterar as propriedades mecânicas como a resistência e ductilidade

- Ajustar o tamanho de grão para melhorar as propriedades elétricas e magnéticas

- Produzir uma microestrutura definida.

O recozimento é composto de três estágios:

Recuperação - Este primeiro estágio do recozimento é verificado a temperaturas baixas.Nele ocorre um re-arranjo das discordâncias, de modo a adquirir configurações mais estáveis da estrutura, embora não haja, pelo menos aparentemente, mudança na quantidade de defeitos presentes.

Recristalização – Em temperaturas mais elevadas, verifica-se grande alteração na microestrutura do metal, com variações nas propriedades mecânicas. A recristalização é um fenômeno de nucleação.

Crescimento de Grão – A temperaturas mais elevadas, os grãos recristalizados tendem a crescer, mediante um mecanismo que consiste na absorção por parte de alguns grãos dos grãos circunvizinhos. A força propulsora do crescimento de grão é a energia superficial dos contornos de grão dos grãos recristalizados.  

► Recozimento total ou plenoO objetivo do recozimento total ou pleno e o de obter dureza e estrutura controlada para os aços.A temperatura de recozimento de um aço hipoeutetóide de ser de 50°C acima da linha A3, já a temperatura de recozimento de um aço hipereutetóide deve estar entre as linhas Acm e A1, o resfriamento deve ser lento e realizado dentro do forno.

A finalidade deste tratamento é restaurar as propriedades alteradas por um tratamento mecânico ou térmico anterior, ou refinar/homogeneizar estruturas brutas de fusão.Quando o aço é aquecido a uma temperatura superior à temperatura crítica (Ac1), começa a ocorrer a nucleação, e posteriormente o crescimento, de grãos de austenita, modificando a microestrutura anterior do material, qualquer que esta seja.Posteriormente, durante o resfriamento lento a austenita se decompõe numa mistura de ferrita e cementita (perlita) inteiramente nova, isenta de deformação ou qualquer outro resultado de tratamentos mecânicos ou térmicos anteriores.

Recozimento por esferoidização

Consiste num aquecimento e resfriamento subsequente, em condições tais a produzir uma forma globular ou esferoidal de carboneto (Fe3C) no aço. Altera a morfologia da cementita (Fe3C) de lamelar para esferoidal. A microestrutura formada pelo recozimento para esferoidização apresenta os valores máximos de ductilidade e usinabilidade e os valores mínimos de resistência para um dado aço.

Há três maneiras de produzir a estrutura globular ou esferoidal.

• Aquecimento a uma temperatura logo acima da linha inferior da zona de transformação ou zona crítica (PKS), seguido de um resfriamento lento.

• Aquecimento por um tempo prolongado (6/8 horas), a uma temperatura logo abaixo da linha inferior da zona crítica (680 / 700 oC).

• Aquecimento e resfriamento alternados entre temperaturas que estão acima e logo abaixo da zona crítica.

O tratamento de esferoidização objetiva melhorar a usinabilidade e dureza dos aços de alto teor de carbono, principalmente dos aços ferramentas e dos aços rápidos.

Correlação entre as microestruturas obtidas pelos tratamentos de recozimentopleno e recozimento para esferoidização com a dureza e usinabilidade do aço AISI 5160.Correlação entre recozimento pleno e para esferoidização com acabamento superficial e vida da ferramentaa)AISI5160 recozido perlítico com dureza 241 HB ,acabamento superficial após 8 peças.

b) AISI5160 esferoidizado com dureza de 128 HB acabamento superficial após usinagem de 123 peças.

Recozimento para alívio de tensões: Consiste no aquecimento do aço a temperaturas abaixo do limite inferior da zona crítica e o objetivo é aliviar as tensões originadas durante a solidificação ou produzidas em operações de transformação mecânica a frio, como estampagem profunda, ou em operações de endireitamento, corte por chama, soldagem ou usinagem. Na temperatura de recozimento não podem ocorrer transformações de fase, deve-se evitar muito altas devido ao risco de distorções.

NormalizaçãoA normalização tem como objetivo o refino da granulação grosseira de peças feitas de aços fundidos, a normalização é utilizada como processo preliminar à têmpera e ao revenido. A normalização produz uma estrutura mais uniforme, facilita a solução de carbonetos, melhora a uniformidade da microestrutura.A temperatura de normalização para um aço hipoeutetóide de estar acima da linha A3; para um aço hipereutetóide deve estar acima da linha Acm, o resfriamento deve ser calmo ou forçado ao ar.Os constituintes estruturais resultantes são:►Aços hipoeutetóides: ferrita + perlita fina►Aço eutetóide: perlita fina►Aço hipereutetóide: cementita + perlita fina

Região de normalização

TempoO tempo de tratamento térmico depende muito das dimensões da peça e da microesrutura desejada, quanto maior o tempo maior será a segurança de termos atingido a completa dissoluçãodas fases para posterior transformação, maior será o tamanho de grão, tempos longos facilitam a oxidação.

Temperatura A temperatura de tratamaneto térmico depende do tipo de material e da transformação de fase ou microestrutura desejada. Quando mais alta a temperatura, acima da zona crítica, maior segurança se tem da completa dissolução das fases na austenita, por outro lado maior será o tamanho de grão.

Velocidade de resfriamentoA velocidade de resfriamento depende do tipo de material, da transformação de fase ou da microestrutura desejada.É o fator mais inportante, pois é ele quem determina a microestrutura, além da composição química do material.

Finalidade

A finalidade dos tratamentos térmicos é a de alterar as microestruturas e como consequência alterar as propriedades mecânicas das ligas metálicas.

HailtonAdonis Gomes Rodrigo FernandesUlisses MatheusWelington Soares