A temperatura utilizada no endurecimento de metais, particularmente aços, envolve tipicamente o aquecimento do material acima da sua temperatura crítica superior, que é geralmente superior a 900°C (aproximadamente 1652°F). Esta temperatura elevada é necessária para transformar a estrutura interna do metal de ferrite em austenite, uma fase que é essencial para o processo de arrefecimento rápido subsequente conhecido como têmpera.
Explicação detalhada:
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Temperatura de Austenitização: O processo de endurecimento começa com o aquecimento do metal a uma temperatura específica conhecida como temperatura de austenitização. Essa temperatura varia de acordo com o tipo de metal e sua composição. Para os aços, a temperatura normalmente varia de 1500°F a 1600°F (815°C a 870°C). A esta temperatura, a estrutura cristalina do aço transforma-se de ferrite em austenite. A austenite é uma fase de alta temperatura do aço que é essencial para a formação de martensite, a fase endurecida, durante a têmpera.
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Tempo de espera: Depois de atingir a temperatura de austenitização, o aço é mantido a esta temperatura durante um período específico. Este tempo de manutenção é normalmente de uma hora por cada polegada de espessura do metal. Este passo assegura que a transformação em austenite é uniforme em todo o metal, o que é crucial para um endurecimento consistente.
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Têmpera: Após o período de aquecimento e manutenção, o aço é rapidamente arrefecido, um processo conhecido como têmpera. A têmpera é normalmente efectuada em meios como o óleo, a água, a salmoura ou o gás, dependendo dos requisitos específicos e do tipo de aço. O arrefecimento rápido desde a temperatura de austenitização até à temperatura ambiente faz com que a austenite se transforme em martensite, uma fase dura e quebradiça do aço.
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Têmpera: Após o endurecimento, o aço é frequentemente temperado para reduzir a sua dureza e fragilidade, tornando-o mais dúctil e menos suscetível de fissurar sob tensão. A têmpera consiste em reaquecer o aço a uma temperatura mais baixa (normalmente inferior a 500°C ou 932°F) e depois arrefecê-lo lentamente. Este processo modifica a martensite, tornando-a mais resistente e mais adequada para várias aplicações.
Em resumo, a temperatura utilizada no endurecimento dos aços é crítica e deve ser cuidadosamente controlada para obter a dureza e as propriedades mecânicas pretendidas. O processo envolve o aquecimento do aço acima da sua temperatura crítica superior, mantendo-o a esta temperatura, e depois arrefecendo-o rapidamente para formar martensite. A têmpera subsequente ajusta a dureza e a ductilidade para satisfazer os requisitos específicos da aplicação.
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