A têmpera em química refere-se ao arrefecimento rápido de um produto para obter propriedades específicas, como o aumento da dureza em ligas ferrosas ou a diminuição da dureza em ligas não ferrosas. Este processo é crucial para materiais que requerem elevada resistência à deformação e à corrosão, tais como lâminas e tanques de armazenamento.
Mecanismo de têmpera:
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A têmpera envolve três fases principais: a fase de vapor, a fase de ebulição e a fase de convecção.Fase de vapor:
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Quando um componente quente é submerso pela primeira vez no óleo de têmpera, é envolvido por uma camada de vapor. Esta camada abranda inicialmente o processo de arrefecimento, uma vez que o calor é removido principalmente por radiação através do vapor. Para acelerar esta fase, podem ser utilizados aditivos para aumentar a agitação da camada de vapor, facilitando a dispersão mais rápida do vapor.Fase de ebulição:
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À medida que a temperatura do componente diminui, a manta de vapor desfaz-se, levando ao contacto direto entre o óleo e o componente. Esta fase é caracterizada por uma ebulição rápida, o que aumenta significativamente a taxa de arrefecimento.Fase de convecção:
Quando a temperatura do componente desce abaixo do ponto de ebulição do óleo, o arrefecimento continua por convecção. O óleo circula em torno do componente, transferindo o calor para fora dele até que a temperatura desejada seja atingida.
- Tipos de arrefecimento:Óleo de têmpera:
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Este tipo de têmpera utiliza óleos especificamente concebidos para endurecer os componentes, controlando a transferência de calor e melhorando a humidade para minimizar a distorção e a fissuração.Têmpera a vácuo:
- Realizado num forno de vácuo, este método envolve o aquecimento do material sob uma atmosfera controlada e, em seguida, o seu arrefecimento rápido. Existem dois subtipos:
- Têmpera a gás: A peça de trabalho é aquecida no vácuo e arrefecida com um gás neutro de elevada pureza, como o azoto. Este método é adequado para materiais com uma taxa de arrefecimento crítica baixa para a formação de martensite.
Têmpera líquida: Após o aquecimento em vácuo, a peça de trabalho é movida para uma câmara de arrefecimento cheia de azoto de elevada pureza e, em seguida, rapidamente arrefecida num banho de óleo de têmpera.
Processo de pós-esfriamento:
Após a têmpera, os materiais são frequentemente submetidos a revenimento, que envolve o reaquecimento do material temperado a uma temperatura abaixo do seu ponto crítico e, em seguida, o seu arrefecimento lento. Este processo ajuda a reduzir a fragilidade e a remover as tensões causadas pela têmpera, melhorando a tenacidade e a ductilidade gerais do material.
