O que é tratamento térmico e como as peças se beneficiam dele?

O que é tratamento térmico e como as peças se beneficiam dele?

Tempo de leitura: 5 minutos

fábrica de tratamento térmico

Visão geral do tratamento térmico

O tratamento térmico é um processo que usa aquecimento e resfriamento controlados para alterar a estrutura cristalina de metais e ligas metálicas (como aço e alumínio).Ao longo do tempo, muitos métodos diferentes foram desenvolvidos.Dependendo do material e do processo de tratamento, o tratamento térmico pode oferecer muitos benefícios,incluindo maior dureza, melhor resistência ao calor, maior ductilidade e maior resistência do material.

Embora a maioria das pessoas não saiba o que é tratamento térmico, na verdade é uma parte essencial do processo de fabricação.Pode ser usado em diferentes estágios do processo de fabricação para alterar certas propriedades de um metal ou liga.Algumas indústrias notáveis ​​nas quais o tratamento térmico desempenha um papel importante incluemaeronaves, automotivo, hardware(como serras e machados),computadores, naves espaciais, militares e a indústria de petróleo e gás.

Como funciona o tratamento térmico?

Fluxograma de Tratamento Térmico

Foi mencionado anteriormente que o tratamento térmico é essencialmente a alteração das propriedades físicas de um metal por aquecimento ou resfriamento controlado e, de fato, o tratamento térmico funciona com base nesse princípio simples.Embora existam muitos tipos de tratamentos térmicos, eles seguem um processo semelhante.Em poucas palavras,o tratamento térmico funciona aquecendo o metal, mantendo-o nessa temperatura e, em seguida, resfriando-o novamente.A razão pela qual as propriedades das peças metálicas mudam durante esse processo é que altas temperaturas alteram a microestrutura do metal, que desempenha um papel importante nas propriedades mecânicas do material.

O período de tempo em que o metal é aquecido é chamado de “tempo de imersão“.A duração do tempo de imersão desempenha um papel importante nas propriedades do metal, porque a microestrutura de um metal embebido por um longo tempo muda de maneira diferente da de um metal embebido por um tempo mais curto.Por outro lado, o processo de resfriamento após o tempo de imersão também tem impacto no resultado do metal.O metal pode ser resfriado rapidamente, o que é chamado de têmpera, ou pode ser resfriado lentamente em um forno para garantir que os resultados desejados sejam alcançados.A combinação de temperatura de absorção, tempo de imersão, temperatura de resfriamento e duração do resfriamento desempenham um papel na produção das propriedades desejadas no metal ou liga.

Para resumir, o processo de tratamento térmico requer três etapas básicas,aquecimento, imersão e resfriamento.

Os estágios de calor

A microestrutura da liga muda durante o processo de tratamento térmico.O aquecimento segue um perfil térmico específico.Neste ponto, o metal pode se tornar em três estados diferentes, uma mistura mecânica, uma solução sólida ou uma combinação de ambos.Cada estado traz qualidades diferentes e o estado pode ser alterado por aquecimento de acordo com o diagrama de fases.

O estágio de imersão

O objetivo da fase de imersão é manter o metal na temperatura adequada até que a estrutura interna desejada seja formada.A duração depende dos requisitos.Por exemplo, o tipo de material e o tamanho da peça, quando o tamanho da peça é maior, é necessário mais tempo.O núcleo da maioria das peças leva mais tempo para atingir a temperatura necessária.

O estágio de resfriamento

Durante a fase de resfriamento, você precisa resfriar o metal de volta à temperatura ambiente, mas há diferentes maneiras de fazer isso, dependendo do tipo de metal.Pode exigir um meio de resfriamento, um gás, um líquido, um sólido ou uma combinação deles.A taxa de resfriamento depende do próprio metal e do meio de resfriamento.Portanto, a escolha que você faz no resfriamento é um fator importante no desempenho desejado do metal.

Métodos e benefícios comuns de tratamento térmico

Existem muitas técnicas de tratamento térmico para escolher.Cada um deles carrega certas qualidades.Os métodos de tratamento térmico mais comuns incluem:

Endurecimento

Uma das formas mais comuns de tratamento térmico,isso aumenta a dureza de um metal ou liga e o torna menos dúctil.Geralmente, para endurecimento superficial sem operações de endurecimento subseqüentes, muitas vezes também conhecido como nitretação, é a difusão de nitrogênio na superfície de ligas de aço especiais, resultando em uma superfície dura e núcleo macio sem tratamento adicional.

Têmpera

O revenido é o processo de redução da dureza e fragilidade excessivas causadas durante o processo de endurecimento.As tensões internas também são aliviadas.Em geral, o revenimento é a última etapa do processo de endurecimento.É um processo de tratamento térmico que ajuda a melhorar a elasticidade do aço.As ligas à base de ferro são geralmente duras, mas geralmente muito quebradiças para algumas aplicações.A têmpera ajuda a alterar a dureza, fragilidade e ductilidade do metal.Isso é para facilitar o processo.

anelamento

O recozimento amolece o metal.Torna o metal mais adequado para trabalho a frio e conformação.Também aumenta a usinabilidade, ductilidade e tenacidade da metaeu.No processo de recozimento, o metal é aquecido acima da temperatura crítica superior e depois resfriado a uma taxa lenta.

Normalizando

A normalização é outra forma de recozimento.É usado paraaliviar tensões internas causadas por processos como soldagem, fundição ou têmpera. O aço normalizado é mais duro e resistente que o aço recozido.Nesse processo, o metal é aquecido a uma temperatura 40°C acima de sua temperatura crítica superior.Neste caso, o metal é aquecido a 200°F, acima da temperatura de recozimento.O técnico mantém o metal na temperatura crítica até que ocorra a transformação.Este processo de tratamento térmico requer resfriamento de ar após o aquecimento.

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