Quando pensamos em aço e mais especificamente nas peças feitas pelo material, o tratamento térmico é fundamental e indispensável para que se tenha segurança, um bom desempenho e uma qualidade excelente em todas as peças.
Muito comum na indústria metalúrgica, o tratamento térmico utiliza um conjunto de processos e equipamentos para aquecimento e/ou resfriamento, no qual os materiais são submetidos a condições controladas de temperatura, com o objetivo de modificar suas estruturas, de acordo com a finalidade de sua aplicação.
Com isso, as peças podem ter suas propriedades físicas e mecânicas alteradas, o que pode torná-lo mais resistente, flexível ou até mesmo mais duro.
Técnicas de tratamento térmico do Aço
Diversas técnicas ou tipos de tratamentos podem ser adotados para peças de aço, sendo que cada uma pode atender finalidades similares ou totalmente diferentes. Vamos explicar as cinco principais técnicas, como cada uma realiza o tratamento do aço e exemplos de cada uma delas.
Alívio de tensões
Realizado para reduzir tensões residuais e melhorar a estabilidade dimensional das peças. O alívio de tensões consiste em aquecer a peça a uma temperatura adequada e depois resfriá-la lentamente, permitindo que as tensões internas sejam liberadas gradualmente. Ao realizar esse processo, é possível evitar problemas como deformações, trincas, encurvamentos e falhas prematuras das peças de aço.
Normalização
Em suma, esse tratamento térmico tem o enfoque em trazer melhorias à microestrutura do aço e suas propriedades mecânicas. A normalização promove a formação de uma estrutura mais fina de grãos de aço, que fortalece a resistência das peças e sua capacidade de suportar cargas mais elevadas. A normalização é feita de uma forma considerada simples, pois as peças são expostas a uma temperatura quase crítica e depois são resfriadas somente com o ar.
Alguns exemplos de peças de aço que passam por esse tratamento térmico são:
- Barras de aço para construção;
- Tubos para aplicações de alta pressão;
- Eixos de máquinas industriais;
- Peças forjadas, como mancais e conexões;
- Componentes de equipamentos agrícolas;
- Parafusos e porcas de alta resistência.
Têmpera e revenimento
Aqui, precisamos citar dois processos de tratamento térmico. Isso pois o revenimento é um processo que “só” existe por conta dos resultados que o tratamento da têmpera pode conseguir.
Como outros tratamentos que mencionamos, a têmpera consiste em aumentar resistência e dureza e usa do aquecimento quase crítico das peças de aço e depois é realizado o processo de resfriamento. Mas, a grande diferença é que, nesse processo, o resfriamento é realizado de uma forma mais rápida e conta com o uso de óleos ou água para realizar esse resfriamento.
Isso tudo tem um objetivo: a formação da martensita, que é uma formação extremamente dura e com alta resistência. As peças de aço que são mais conhecidas nesse processo são as lâminas de facas, peças de desgaste e trabalhos em alta pressão, que precisam ter uma variedade grande de modelos, estilos e até mesmo de dureza. Outros modelos que podemos citar são:
- Molas de tração;
- Martelos e ferramentas manuais;
- Peças de ferramentas de corte;
- Engrenagens;
- Eixos em geral.
O tratamento térmico de revenimento entra em ação agora. Após as peças passarem pelo processo da têmpera, algumas podem ter a tendência de ficarem mais frágeis ou com rigidez demais. Para reduzir isso, o revenimento consiste em um processo de reaquecer essas peças de aço. Porém, a temperatura de exposição é abaixo do considerado crítico e fica sendo mantida nesta condição por um tempo específico e determinado para cada caso.
E, se na têmpera o foco é conseguir obter a martensita, aqui o foco com as peças de aço é conseguir transformar ela em algo mais estável e homogêneo, mantendo toda a resistência necessária para o aço. As engrenagens se enquadram perfeitamente quando falamos em peças de aço que precisam combinar absorção de impacto e resistência.
Olhando só para esse processo, também podemos citar hastes de bombas de petróleo, peças de suspensão automotiva e cilindros hidráulicos como exemplos.
Além disso, temos as peças que obrigatoriamente vão ter que passar por ambos os tratamentos para atingir o resultado ideal, como:
- Eixos de transmissão;
- Coroas de turbina;
- Parafusos de alta resistência;
- Pinos;
- Discos de freio.
Recozimento
A última técnica de tratamento que vamos apresentar neste texto, tem como objetivo reduzir as possíveis tensões internas das peças de aço e melhorar as suas ductilidades (propriedade física que descreve a capacidade de um material de se deformar sob tensão sem que haja rompimento do mesmo).
O recozimento é usado após processos que trabalhem forjamento ou laminação das peças de aço. Durante seu tratamento, o aço é aquecido em um nível acima do necessário para que haja a recristalização do mesmo e logo depois tem o seu resfriamento lento dentro do forno de tratamento. Alguns exemplos de peças que passam por esse tratamento são:
- Molas de compressão;
- Hastes roscadas;
- Estampas de metal;
- Fios e cabos de aço.
Entendendo qual tratamento térmico é o adequado para a peça de aço
Para decidir qual o melhor procedimento a ser usado, é necessário avaliar muitos fatores. Restrições que cada aplicação possui, perfil e tamanho de cada uma das peças, quais as necessidades primordiais de cada uma, as temperaturas às quais o aço daquela peça pode ser exposto e, principalmente, a composição química do aço que está sendo utilizado.
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