O processo de tratamento térmico mais eficaz para endurecer o aço é a combinação de têmpera e revenimento. Este processo envolve duas fases: o endurecimento, que envolve o aquecimento do aço a uma temperatura elevada e, em seguida, o seu arrefecimento rápido (têmpera), e o revenido, que envolve o reaquecimento do aço a uma temperatura mais baixa e, em seguida, o seu arrefecimento lento. Este processo duplo não só endurece o aço como também aumenta a sua tenacidade e resistência ao desgaste.
Processo de endurecimento:
A fase de endurecimento começa com o aquecimento do aço a uma temperatura tipicamente superior a 900°C. Esta temperatura elevada permite que os átomos de carbono do aço se difundam uniformemente por todo o material, garantindo uma estrutura homogénea. O arrefecimento rápido, ou têmpera, é então efectuado utilizando meios como a água, o óleo ou o ar, dependendo do tipo de aço e das propriedades desejadas. A têmpera transforma o aço numa estrutura martensítica dura, mas frágil. Esta estrutura é altamente resistente ao desgaste e à deformação, o que a torna ideal para ferramentas e componentes que requerem elevada resistência.Processo de têmpera:
Após o endurecimento, o aço é temperado. Este processo consiste em reaquecer o aço endurecido a uma temperatura mais baixa, normalmente entre 150°C e 650°C, e depois deixá-lo arrefecer lentamente. O objetivo da têmpera é reduzir a fragilidade da estrutura martensítica formada durante o endurecimento e aumentar a sua tenacidade. Durante a têmpera, parte do excesso de carbono é removido da martensite e a microestrutura é modificada para formar martensite temperada, que é menos quebradiça e mais dúctil. Isto torna o aço mais resistente ao impacto e menos suscetível de fissurar sob tensão.
