Um forno de tratamento térmico a vácuo funciona através do aquecimento de peças metálicas num ambiente de baixa pressão e sem oxigénio para aumentar a sua durabilidade e resistência ao calor e às tensões. Este processo evita a oxidação e assegura que as peças metálicas atingem a dureza e a microestrutura pretendidas.
Como funciona um forno de tratamento térmico a vácuo? - 5 etapas principais explicadas
1. Configuração do ambiente
O forno de vácuo foi concebido para criar um ambiente de baixa pressão, essencialmente um vácuo, que é desprovido de oxigénio e de outros gases reactivos. Esta configuração é crucial, pois evita a oxidação e outras reacções químicas indesejadas que podem alterar as propriedades do metal a ser tratado.
2. Mecanismos de aquecimento
No interior do forno, podem ser utilizados vários métodos de aquecimento, como o aquecimento por resistência, o aquecimento por indução ou o aquecimento por radiação. Estes métodos são utilizados para gerar e controlar as elevadas temperaturas necessárias ao processo de tratamento térmico. A escolha do método de aquecimento depende dos requisitos específicos do metal que está a ser tratado e do resultado pretendido.
3. Processo de tratamento térmico
As peças metálicas são colocadas no interior do forno e aquecidas a temperaturas específicas. A duração e a temperatura dependem do tipo de metal e das alterações desejadas na sua microestrutura. Os processos mais comuns incluem:
- Sinterização a vácuo: Utilizado para metais em pó, envolve o aquecimento abaixo do ponto de fusão para formar um corpo sinterizado denso.
- Brasagem a vácuo: Envolve a utilização de uma solda de ponto de fusão mais baixo para unir peças metálicas em condições de vácuo.
- Têmpera em vácuo: Aquece o metal e arrefece-o rapidamente para aumentar a dureza, transformando a microestrutura de austenite em martensite.
- Revenido a vácuo: Segue-se à têmpera para reduzir a fragilidade e aumentar a tenacidade através do aquecimento do metal a diferentes temperaturas.
- Recozimento a vácuo: Utilizado para remover tensões internas e restaurar a ductilidade e a plasticidade do metal.
- Solução sólida a vácuo: Normalmente utilizada para aço inoxidável ou ligas para dissolver tensões internas e melhorar a resistência à corrosão e a plasticidade.
4. Arrefecimento
Após o processo de aquecimento, as peças metálicas são arrefecidas utilizando diferentes meios, como gás, óleo ou água, dependendo dos requisitos específicos do processo de tratamento térmico. A taxa de arrefecimento afecta significativamente as propriedades finais do metal, como a dureza e a tenacidade.
5. Melhoria da qualidade
O processo de tratamento térmico a vácuo foi concebido para melhorar a qualidade e o desempenho das peças metálicas, tornando-as mais duradouras e capazes de suportar níveis mais elevados de calor e tensão. Isto é particularmente importante para as peças utilizadas em aplicações de elevada tensão, como a indústria aeroespacial, automóvel e máquinas industriais.
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