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ELEMENTOS ORGÂNICOS DE MÁQUINAS IELEMENTOS ORGÂNICOS DE MÁQUINAS IATAT--096096

Universidade Federal do ParanáUniversidade Federal do ParanáCurso de Engenharia Industrial MadeireiraCurso de Engenharia Industrial Madeireira

ATAT--096096

Dr. Dr. Alan Alan SulatoSulato de Andrade de Andrade

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TRATAMENTOS EMPREGADOS TRATAMENTOS EMPREGADOS EM MATERIAIS METÁLICOSEM MATERIAIS METÁLICOSEM MATERIAIS METÁLICOSEM MATERIAIS METÁLICOS

TRATAMENTOS EMPREGADOS EM TRATAMENTOS EMPREGADOS EM MATERIAIS METÁLICOSMATERIAIS METÁLICOS

INTRODUÇÃO:

� Existem diversas técnicas e procedimentosempregados visando o aumento das propriedadesdos materiais metálicos. Os mais empregadosdos materiais metálicos. Os mais empregadoscomercialmente para estes fins são:� Tratamento térmico,� Endurecimento superficial,� Revestimentos e Tratamentos superficiais.


TRATAMENTO TÉRMICO:

� Tratamentos térmicos são o conjunto de operaçõesde aquecimento e resfriamento a que sãosubmetidos os materiais metálicos, sob condiçõescontroladas de temperatura, tempo, atmosfera esubmetidos os materiais metálicos, sob condiçõescontroladas de temperatura, tempo, atmosfera evelocidade de esfriamento. O tratamento térmico ébastante utilizado em aços de alto teor de carbonoou com elementos de liga.



Formas de se realizar o tratamento térmico


Tratamento térmico – Cortesia Cestari


Tratamento térmico – Cortesia Primus Processamento de Tubos S.A



Forno de recozimento



Tratamento realizado em tubos e chapas



Tratamento realizado componentes (total ou em regiões específicas)



Muitas vezes, quando se é realizado o tratamentoem componentes existe a necessidade de retificar as peças.

Estas operações são realizadas em centros de usinagem.


Retifica de elemeto – Cortesia Cestari



� Seus principais objetivos são:� aumentar ou diminuir a dureza;� aumentar a resistência mecânica;� aumentar a resistência mecânica;� melhorar resistência ao desgaste, à corrosão, ao

calor;� modificar propriedades elétricas e magnéticas;� remover tensões internas, provenientes por

exemplo de resfriamento desigual;� melhorar a ductilidade, a trabalhabilidade e as

propriedades de corte;



� Os principais parâmetros de influência nostratamentos térmicos são:

� Temperatura de aquecimento,� Tempo de permanência,� Velocidade de resfriamento,



� Temperatura de aquecimento: geralmente realizadoa temperaturas acima da crítica, para uma completa“austenização” do aço. Esta austenização é o pontode partida para as transformações posteriores“austenização” do aço. Esta austenização é o pontode partida para as transformações posterioresdesejadas, que vão acontecer em função davelocidade de resfriamento.



Estrutura do material metálico após o tratamento



Estrutura Cristalina

Modificações que ocorrem devido ao tratamento térmico

Estrutura Difusa



� Tempo de permanência à temperatura deaquecimento: deve ser o estritamente necessáriopara se obter uma temperatura uniforme através detoda a seção do aço.para se obter uma temperatura uniforme através detoda a seção do aço.



� Velocidade de resfriamento: é o fator maisimportante, pois é o que efetivamente vai determinara estrutura e conseqüentemente as propriedadesfinais desejadas. As siderúrgicas escolhem os meiosa estrutura e conseqüentemente as propriedadesfinais desejadas. As siderúrgicas escolhem os meiosde resfriamento ainda em função da seção e daforma da peça.



� Dentre os tratamentos térmicos mais utilizados,encontram-se:� Recozimento (700-800ºC),� Recozimento (700-800ºC),� Normalização (400-800ºC),� Têmpera (700ºC) e� Revenido (200-700ºC).

Vejamos a seguir as principais características decada um:



� No recozimento a velocidade de esfriamento ésempre lenta e o aquecimento pode ser feito atemperaturas superiores à crítica (recozimento totalou pleno) ou inferiores (recozimento para alívio detemperaturas superiores à crítica (recozimento totalou pleno) ou inferiores (recozimento para alívio detensões internas). É utilizado quando se desejaremover tensões devido a tratamentos mecânicos àfrio ou à quente, tais como o forjamento e alaminação, diminuir a dureza para melhorar ausinabilidade do aço, alterar propriedadesmecânicas.



� A normalização é um tratamento semelhante aoanterior quanto aos objetivos. A diferença consisteno fato de que o resfriamento posterior é menoslento. Visa refinar a granulação grosseira de peçasno fato de que o resfriamento posterior é menoslento. Visa refinar a granulação grosseira de peçasde aço fundido, que são também aplicadas em peçasdepois de laminadas ou forjadas, ou seja na maioriados produtos siderúrgicos. É também usada comotratamento preliminar à tempera e ao revenido,visando produzir uma estrutura mais uniforme ereduzir empenamentos.



� A têmpera consiste no resfriamento rápido da peçade uma temperatura superior à crítica, com afinalidade de se obter uma estrutura com alta dureza(denominada estrutura martensítica). Embora afinalidade de se obter uma estrutura com alta dureza(denominada estrutura martensítica). Embora aobtenção deste tipo de estrutura leve a um aumentodo limite de resistência à tração do aço, bem comode sua dureza, há também uma redução damaleabilidade e o aparecimento de tensões internas.Procuram-se atenuar estes inconvenientes atravésdo revenido.



� Revenido é um tratamento posterior à têmpera, queconsiste em elevar a temperatura até certo nível emanter por algum tempo. O resultado é um alívio dastensões internas, corrige a excessiva dureza emanter por algum tempo. O resultado é um alívio dastensões internas, corrige a excessiva dureza efragilidade do material e aumenta a maleabilidade ea resistência ao choque, tanto maior quanto maioresa temperatura e o tempo de revenido. Podemosdizer, portanto, que a operação de revenido "ajusta"a dureza desejada da peça.


ENDURECIMENTO SUPERFICIAL:

� Quando uma peça é muito grande ou espessa, édifícil obter dureza uniforme em seu interior pormétodos de endurecimento maciço. Uma alternativaé endurecer apenas a superfície, deixando seumétodos de endurecimento maciço. Uma alternativaé endurecer apenas a superfície, deixando seuinterior moderadamente “mole”.



� Para aços com alto teor de carbono:Aquecimento, temperada e revenida.

� Para aços com baixo teor de carbono (doces)É necessário antes o aquecimento das peças ematmosfera rica em carbono, nitrogênio, ou ambos,passando assim pelo processo de têmpera.Os processos podem ser: cementação, nitretação ecianetação.



� CementaçãoMetal aquecido em atmosfera de monóxido decarbono.carbono.

� NitretaçãoMetal aquecido em atmosfera de nitrogênio gasoso.

� Cianetação.Aquecimento do metal em um banho de sal cianetoaté por volta de 800ºC.



Tempera a laser de peças de até 30 toneladas, exemplo deendurecimento superficial – Cortesia Complaser


REVESTIMENTO E TRATAMENTO SUPERFICIAL:

� Existem diversos tipos de revestimentos etratamentos superficiais a serem empregados emmateriais metálicos, alguns tem propósito de evitar acorrosão, enquanto outros se dedicam a melhorar amateriais metálicos, alguns tem propósito de evitar acorrosão, enquanto outros se dedicam a melhorar adureza superficial e a resistência ao desgaste ouainda quanto a aparência.



� Os mais comuns podem ser divididos em:� Materiais não metálicos:

Poliméricos, Vítreo-cerâmicos e ConversãoPoliméricos, Vítreo-cerâmicos e Conversãoquímica (oxidação, anodização, fosfatação ecromeação)

� Materiais metálicos:Difusão, Recobrimento (mecânico, eletro-recobrimento, catalítico, por imersão), Banhoquente, pulverização, deposição (a vácuo, vaporquímico)



Exemplos de revestimentos superficiais



Exemplos de tratamentos superficiais


EXERCÍCIO

Desafio 8:Pesquisar 03 (três) produtos que são empregadoscomo revestimento superficial ou técnicas detratamento superficial empregados em elementos decomo revestimento superficial ou técnicas detratamento superficial empregados em elementos demáquinas ou dispositivos complexos.

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