Quando se trata de tratamento térmico, a forma como o aço é aquecido é crucial.
Diferentes tipos de aço requerem diferentes processos de aquecimento para alcançar resultados específicos.
Estes resultados podem incluir a normalização, o tratamento de solução ou a têmpera.
O processo de aquecimento varia consoante o tipo de aço e o método específico de tratamento térmico.
Como é que o aço deve ser aquecido durante o tratamento térmico? 7 métodos principais explicados
1. Tratamento térmico de normalização
Para a normalização, o aço é aquecido a aproximadamente 40°C acima da sua temperatura crítica.
Este processo é normalmente utilizado em ligas ferrosas para obter uma estrutura perlítica uniforme.
O aço é mantido a esta temperatura elevada durante um período e depois arrefecido ao ar livre.
O objetivo da normalização é aumentar a resistência, aliviar as tensões internas e refinar o tamanho do grão.
Os materiais normalizados são mais resistentes do que os materiais recozidos e são frequentemente o tratamento final antes da utilização.
2. Tratamento de solução para aço inoxidável austenítico
No caso dos tubos de aço inoxidável austenítico da série 300, o aço é aquecido a uma temperatura entre 1050 e 1150°C.
Isto destina-se a dissolver todos os carbonetos na austenite.
Após um breve período de espera, o aço é rapidamente arrefecido até cerca de 350°C.
A chave para este processo é o arrefecimento rápido, com uma taxa de arrefecimento de 55°C/s.
Deste modo, evita-se a zona de temperatura de 550-850°C onde pode ocorrer a precipitação de carbonetos.
Este tratamento é crucial para manter o acabamento superficial e a integridade estrutural do aço.
3. Recozimento para aço inoxidável ferrítico e martensítico
Para os aços inoxidáveis ferríticos da série 400, a temperatura de aquecimento é mais baixa, cerca de 900°C.
O arrefecimento lento é utilizado para obter uma estrutura recozida e amolecida.
O aço inoxidável martensítico pode ser submetido a uma têmpera seccional seguida de revenido.
O processo de recozimento ajuda a amolecer o aço e a melhorar a sua ductilidade.
4. Revenido
A têmpera consiste em aquecer uma liga ferrosa endurecida ou normalizada a uma temperatura abaixo da gama de transformação.
O objetivo é reduzir a fragilidade e eliminar as deformações internas causadas pelo arrefecimento rápido.
Dependendo da temperatura de têmpera, a estrutura do aço pode transformar-se em troostite (a 300-750°F) ou sorbite (a 750-1290°F).
Cada uma delas oferece diferentes níveis de resistência e ductilidade.
5. Atmosferas de forno
A escolha da atmosfera do forno depende do processo específico de tratamento térmico.
As atmosferas exotérmicas, por exemplo, evitam a oxidação da superfície durante o tratamento térmico do metal.
As condições exotérmicas ricas são utilizadas para processos como a têmpera e o recozimento.
As condições exotérmicas fracas são adequadas para aços de baixo carbono para evitar a descarbonetação.
6. Tratamento térmico por indução
O tratamento térmico por indução utiliza uma corrente eléctrica para aquecer áreas específicas de uma peça de aço até à temperatura necessária.
Este método permite um controlo preciso do processo de endurecimento.
Afecta apenas áreas selecionadas, deixando outras inalteradas.
A peça é depois temperada a uma velocidade controlada para atingir a dureza desejada.
7. Controlo cuidadoso das temperaturas de aquecimento, dos tempos de espera e das taxas de arrefecimento
Cada um destes processos de tratamento térmico requer um controlo cuidadoso das temperaturas de aquecimento, dos tempos de espera e das taxas de arrefecimento.
Isto assegura as propriedades mecânicas e as microestruturas desejadas no aço.
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