TECNOLOGIA DOS MATERIAIS

Aula 7: Tratamentos em MetaisTrmicos TermoqumicosCEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

Transformaes - Curva C

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Curva TTT Tempo Temperatura Transformao

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BainitaQuando um ao carbono resfriado rapidamente para temperaturas abaixo da curva TTT e mantido nessa temperatura, ocorre a formao de uma estrutura denominada bainita. A bainita classificada de superior ou inferior de acordo com a temperatura na qual formada.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

Bainita SuperiorA bainita superior formada por finas ripas de ferrita com cementita precipitada no contorno das ripas.

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Bainita InferiorA bainita inferior formada em regies prximas a da martensita, apresentando-se na forma lenticular (ou de agulhas), parecida com a martensita.

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MartensitaA martensita uma fase que aparece como o resfriamento brusco da austenita, como por exemplo, resfriando-se uma amostra austenitizada em gua.

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Martensita

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Tratamentos TrmicosOperaes de aquecimento e resfriamento controlados, que visam afetar caractersticas de aos e ligas especiais, so denominados tratamentos trmicos.

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Principais TratamentosRecozimento Normatizao Tmpera Revenimento

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RecozimentoO recozimento visa reduzir a dureza do ao, aumentar a usinabilidade, facilitar o tratamento a frio. Existem, basicamente, dois tipos principais de recozimento:Recozimento pleno Recozimento subcrtico/alvio de tensesCEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

Recozimento PlenoConsiste em austenitizar o ao aquecendo-o a temperaturas acima da sua temperatura de austenitizao e resfrindo-o lentamente a seguir. Tipo de Recozimento:Transformao Isotrmica (A); Resfriamento contnuo, normalmente no interior do forno (B).CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

Tipos de Recozimento Pleno

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Recozimento Subcrtico / Alvio de TensesNo recozimento subcrtico o aquecimento se d a uma temperatura abaixo da temperatura de austenitizao. O recozimento subcrtico usado para recuperar a ductilidade do ao trabalhado a frio (encruados).CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

NormalizaoA normalizao consiste na austenitizao ao, seguida de resfriamento ao ar. indicada para homogeneizao da estrutura aps forjamento e antes da tmpera. A normalizao pode ser usada para melhorar a usinabilidade e o trabalho a quente.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

Normalizao X RecozimentoComparando-se a estrutura normalizada com a recozida para um ao tem-se, na normalizada em termos de propriedades mecnicas a dureza e a resistncia mecnica mais elevadas, ductilidade mais baixa e resistncia ao impacto semelhante.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

TmperaA tmpera consiste em resfriar o ao, aps austenizao, a uma velocidade suficientemente rpida para evitar as transformaes perlticas e bainticas na pea. Desse modo, obtm-se estruturas metaestvel martenstica.

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TemperabilidadeComo os diferentes aos apresentam curvas TTT diferentes, a taxa mnima de resfriamento necessrio para temperar um material pode variar bastante.

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Temperabilidade

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TmperaPara o controle da taxa de resfriamento utilizam-se diversos meios de tmpera, com diferentes capacidades de extrao de calor (resfriamento). Os meios de tmpera mais comuns so: gua, leo e ar, embora outros meios lquidos ou gasosos possam ser empregados.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

RevenimentoNo estado como temperado, martensita, alm de ser muito dura, to frgil que ela no pode ser usada para a maioria das aplicaes; tambm, quaisquer tenses internas que possam ter sido introduzidas durante a tmpera tem um efeito enfraquecedor. Para se atingir valores adequados de resistncia mecnica e tenacidade deve-se, logo aps a tmpera, proceder ao revenimento.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

RevenimentoEste tratamento consiste em aquecer uniformemente at uma temperatura abaixo daquela de austenitizao (250 a 600 C), mantendo o ao nesta temperatura por tempo suficiente para equalizao de temperatura e obteno das propriedades desejadas.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

RevenimentoA estrutura resultante do revenimento em aos temperados a martensita revenida.

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Martensita RevenidaMartensita revenida pode ser aproximadamente to dura e to forte quanto martensita, mas apresentado valores de ductilidade e tenacidade maiores.

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Martensita Revenida

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MartmperaVisando diminuir parcialmente o problema das tenses de resfriamento na tmpera, desenvolveu-se o tratamento de martmpera. Na martmpera, o resfriamento interrompido por alguns instantes a uma temperatura superior a de incio de transformao martenstica, de modo a eliminar ou diminuir os gradientes trmicos, prosseguindo em seguida para a formao de martensitaCEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

Martmpera

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AustmperaAustmpera uma transformao isotrmica para produo de estrutura baintica. O processo consiste em:Austenitizar o ao Resfriamento rpido em banho de sal, leo ou chumbo. Transformao da austenita em bainita. Resfriamento ao ar at a temperatura ambiente CEPEP - Escola Tcnica Prof.:Kaio Hemerson Dutra

Austmpera

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Tratamentos TermoqumicosTratamentos termoqumicos so processos que visam adio por difuso, de carbono, nitrognio ou boro na superfcie na superfcie do ao em altas temperaturas (500 a 1000C).

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Tratamentos TermoqumicosO objetivo principal aumentar a dureza e a resistncia ao desgaste da superfcie, ao mesmo tempo em que o ncleo do material se mantm dctil.

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Tratamentos TermoqumicosOs processos utilizados so:Cementao Nitretao Cianetao Carboretao Boretao

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Tratamentos TermoqumicosOs fatores que influenciam no controle do processo so:Potencial do meio, em que a pea est imersa (slido, lquido ou gasoso). Capacidade da pea de absorver este elemento qumico.

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CementaoConsiste na introduo de carbono na superfcie de ao, de modo que este, depois de tratado apresente uma superfcie mais dura. Deve-se partir de um ao com baixo carbono e aquec-lo, geralmente, entre 815 a 950C.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

CementaoA cementao pode ser feita por via:Slida Gasosa Lquida

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Cementao SlidaAs peas de ao so acondicionadas em caixas metlicas de ao baixo carbono ou de ao inoxidvel, onde se adiciona carvo de madeira ou coque, ativador e um leo ligante.

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Cementao Slida

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Cementao SlidaVantagens:Pode utilizar uma grande variedade de fornos e no precisa de atmosfera controlada econmica para pequenos lotes de peas, ou peas muito grandes. Exige uma menor experincia do operador.

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Cementao SlidaDesvantagensNo indicada para camadas finas que devem ser controladas dentro de uma tolerncia estreita. Difcil controle de carbono na superfcie. As taxas de aquecimento e resfriamento so mais lentas devido inrcia trmica da caixa e do material cementante.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

Cementao GasosaConsiste em se colocar a pea a ser cementada em um forno com atmosfera de potencial de carbono controlado.

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Cementao Gasosa

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Cementao GasosaVantagens:Processo mais limpo que por via slida. Melhor controle de teor de carbono. Processo rpido e apto a produo contnua.

DesvantagensCusto alto dos equipamentos. Requer pessoal habilitado.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

Cementao LquidaConsiste em se manter o ao em um banho de sal fundido numa temperatura de 840 a 900C.

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Cementao LquidaVantagens:Obteno de apreciveis profundidades de penetrao em tempo relativamente curto. Possibilidade de operao contnua.

Desvantagens:Necessidade de limpeza posterior em alguns casos.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

NitretaoNitretao o processo de introduo superficial de nitrognio no ao, pelo aquecimento do mesmo entre 500 a 570C, para formar uma camada dura .

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Nitretao GasosaConsiste em submeter a pea a uma atmosfera de amnia, entre 500 e 550C. Basicamente so empregados aos que contm elementos formados de nitretos como alumnio, cromo e vandio.

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Nitretao LquidaO aquecimento feito na mesma faixa de temperatura da nitretao a gs, utilizado um banho a cianetos. Os aos empregados so: carbono, ferramenta, inoxidvel e resistente ao calor. A grande vantagem sobre a nitretao a gs que, alm de utilizar ao carbono, os tempos so bem menores.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

CianetaoConsiste em aquecer o ao em temperaturas que variam de 760 a 870C, em um banho de sal fundido, de modo que a superfcie do ao absorva carbono e nitrognio. A cianetao produz uma camada dura e resistente ao desgaste.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

CarbonitretaoTambm conhecido como cianetao seca, cianetao a gs ou nitrocarnonetao, um processo de introduzir carbono e nitrognio no ao a partir de uma mistura gasosa apropriada. O carbono provem de um gs rico em carbono e o nitrognio a partir de amnia.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

BoretaoConsiste no enriquecimento superficial em boro no ao pela difuso qumica, com formao de boretos de ferro. A boretao pode ser gasosa, lquida ou slida. A boretao gasosa, alm de utilizar equipamentos de alto custo, emprega gases muitos venenozos.CEPEP - Escola Tcnica Prof.: Kaio Hemerson Dutra

BoretaoA camada boretada extremamente dura, apresentando, tambm, uma grande resistncia corroso.

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