O tratamento térmico do aço envolve um processo que, normalmente, demora desde alguns segundos até 60 horas ou mais, dependendo dos requisitos específicos e do tipo de aço que está a ser tratado. O processo envolve três passos fundamentais: aquecimento a uma temperatura específica, manutenção dessa temperatura durante um período de tempo adequado e arrefecimento de acordo com os métodos prescritos.
Aquecimento e imersão: O primeiro passo no tratamento térmico do aço é aquecê-lo a uma temperatura específica, que pode chegar a 1316°C (2.400°F). A escolha da temperatura depende do tipo de aço e das propriedades desejadas. Por exemplo, o aço inoxidável austenítico da série 300 é aquecido a 1050 a 1150°C, enquanto o aço inoxidável ferrítico da série 400 é aquecido a uma temperatura inferior de cerca de 900°C. O tempo passado a esta temperatura elevada, conhecido como tempo de imersão, varia significativamente. Pode ser tão curto como alguns segundos para alguns processos rápidos ou tão longo como 60 horas ou mais para tratamentos complexos. O tempo de imersão é crucial, uma vez que permite a ocorrência das reacções metalúrgicas necessárias, assegurando que o aço atinge a microestrutura e as propriedades desejadas.
Arrefecimento: Após o período de imersão, o aço é arrefecido de acordo com métodos específicos. O processo de arrefecimento é fundamental, pois determina as propriedades finais do aço, como a dureza e a tenacidade. Por exemplo, no caso do aço inoxidável austenítico da série 300, o arrefecimento rápido é essencial para obter uma solução sólida supersaturada uniforme de austenite. A taxa de arrefecimento deve ser de cerca de 55°C/s, e o aço deve ser rapidamente removido da zona de temperatura de 550-850°C para evitar a precipitação de carbonetos. Em contrapartida, o aço inoxidável ferrítico da série 400 utiliza um processo de arrefecimento mais gradual para obter uma estrutura recozida.
Processos específicos de tratamento térmico: Diferentes tipos de aço requerem diferentes processos de tratamento térmico. Por exemplo, o tratamento térmico a vácuo, que é utilizado para endurecer metais num ambiente inerte, pode demorar entre três a 24 horas. Este processo envolve o aquecimento das peças metálicas numa câmara de vácuo para evitar a oxidação e a incrustação, e é controlado por computadores para garantir a uniformidade e a repetibilidade. Outro exemplo é o alívio de tensões, em que as peças são aquecidas a uma temperatura específica (dependendo do material) durante um mínimo de uma hora para remover tensões internas, seguido de arrefecimento com ar.
Em resumo, a duração do tratamento térmico do aço pode variar muito, desde alguns segundos a várias horas ou mesmo dias, dependendo do processo específico, do tipo de aço e das propriedades pretendidas. Cada etapa do processo - aquecimento, imersão e arrefecimento - é adaptada para obter as características ideais no produto final.
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