tratamento termico

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  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Sites de interesse:

    www.infomet.com.br

    www.cimm.com.br

    Porque fazer Tratamentos Trmicos?

    Modificao de propriedades sem alterar composio

    qumica, pela modificao da microestrutura

    http://www.infomet.com.br/

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Variveis do tratamento trmico:

    Temperatura de aquecimento

    Taxa de aquecimento

    Tempo de austenitizao

    Taxa de resfriamento

    Atmosfera

    (histrico do ao importante... A estrutura inicial afeta tempos e

    temperaturas dos TT)

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Temperatura de aquecimento

    depende do material e da transformao de fase ou microestrutura/propriedade desejada

    Ex: material ser austenitizado?

    Temperatura muito alta.....

    (crescimento de gro,

    oxidao dos contornos de

    go, etc.)

    Temperatura muito baixa.....

    (material no ser

    completamente austenitizado)

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Taxa de aquecimento

    efeito depende do volume de material a ser aquecido

    Quanto maior a taxa de aquecimento mais elevadas as temperaturas de

    transformao de fases em relao ao diagrama

    T eutetoide

    T austenitizao

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Tempo na temperatura de TT

    depende muito das dimenses da pea e da microestrutura desejada.

    Muito longo maior a segurana da completa dissoluo das fases para

    posterior transformao

    crescimento de gro, oxidao dos contornos de gro, descarbonetao da

    superfcie

    Muito curto material no austenitiza completamento/homogeneamente

    (ncleo pode manter estrutura original)

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Taxa de resfriamento - determina as propriedades finais

    Informaes do ensaio Jominy (resfriamento em gua)

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Efeito das dimenses do material

    Tx de resfriamento

    baixa

    alta

    Dureza

    baixa

    alta

    Posio

    centro

    superfcie

    Taxa de resfriamento - determina as propriedades finais

    Aumento da razo superfcie/volume:

    - Aumento da taxa de resfriamento- Aumento da dureza

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Taxa de resfriamento - determina as propriedades finais

    Depende do tipo de material e da transformao de fase ou microestrutura

    desejada

    - o mais importante porque o que efetivamente determinar a

    microestrutura, alm da composio qumica do material

    Meios de resfriamento

    Ambiente do forno (+ brando)

    Ar

    Banho de sais ou metal fundido (+ comum o de Pb)

    leo

    gua

    Solues aquosas de NaOH, Na2CO3 ou NaCl (+ severos)

    A seleo do meio de resfriamento um compromisso entre:

    - Obteno das caractersitcas finais desejadas (microestruturas e

    propriedades),

    - Ausncia de fissuras e empenamento na pea,

    - Minimizao de concentrao de tenses

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Tx de resfriamento e

    curva de resfriamento

    Formao de

    filme de vapor

    Transporte

    do vapor

    Resfriamento

    pelo liquido

    Taxa de resfriamento - determina as propriedades finais

  • A.S.DOliveira

    Forno

    Ar

    leo

    gua

    Tratamento trmico

    Severidade de tempera depende do meio onde o ao resfriado depois da

    austenitizao

    Taxa de resfriamento - determina as propriedades finais

    Meio

    ar

    leo

    gua

    Severidade de tempera

    baixa

    moderado

    alta

    Dureza

    baixa

    moderada

    alta

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Tratamentos trmicos com

    taxas de resfriamento lentas

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    normalizao

    resfriamento ao ar

    recozimento pleno

    resfriamento em forno

    Esferoidizao longos

    tempos de austenitizao

    resfriamento ao ar

    Recozimento

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Recozimento

    Objetivos:

    Remoo de tenses internas devido aos tratamentos mecnicos

    Diminuir a dureza para melhorar a usinabilidade

    Alterar as propriedades mecnicas como a resistncia e ductilidade

    Ajustar o tamanho de gro

    Melhorar as propriedades eltricas e magnticas

    Produzir uma microestrutura definida

    Tipos de recozimento

    Recozimento para alvio de tenses (qualquer liga metlica)

    Recozimento para recristalizao (qualquer liga metlica)

    Recozimento para homogeneizao (para peas fundidas)

    Recozimento total ou pleno (aos)

    Recozimento isotrmico ou cclico (aos)

  • A.S.DOliveira

    Recozimento para alivio de tenses

    Objetivo

    Remoo de tenses internas originadas de processos (tratamentos mecnicos,

    soldagem, corte, )

    Temperatura

    No deve ocorrer nenhuma transformao de fase

    Resfriamento

    Deve-se evitar velocidades muito altas devido ao risco de distores

    Recozimento para recristalizao

    o Objetivo

    Eliminar o encruamento gerado pela deformao frio

    o Temperatura

    No deve ocorrer nenhuma transformao de fase

    o Resfriamento

    Lento (ao ar ou ao forno)

    Tratamento trmico

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Recozimento Pleno

    Aos hipoeutetoides - 50 C Acima de A3

    Austenitizao completa

    Aos hipereutetoides Entre A1 e Acm

    Resfriamento dentro do forno

    (longo tempo de processo)

  • A.S.DOliveira

    Microestrutura final

    Hipoeutetide ferrita + perlita

    grosseira

    Eutetide perlita grosseira

    Hipereutetide cementita + perlita

    grosseira

    * A perlita grosseira ideal para melhorar a usinabilidade dos aos baixo e mdio carbono

    * Para melhorar a usinabilidade dos aos alto carbono recomenda-se a esferoidizao

    Tratamento trmico

    Recozimento Pleno

  • A.S.DOliveira

    Recozimento Isotrmico

    o A diferena do recozimento pleno

    est no resfriamento que bem

    mais rpido, tornando-o mais

    prtico e mais econmico,

    o Permite obter estrutura final +

    homognea

    o No aplicvel para peas de

    grande volume porque difcil de

    baixar a temperatura do ncleo

    da mesma

    o Esse tratamento geralmente

    executado em banho de sais

    Tratamento trmico

  • A.S.DOliveira

    Esferoidizao

    Objetivo

    Produo de uma estrutura globular ou

    esferoidal de carbonetos no ao

    melhora a usinabilidade,

    especialmente dos aos alto carbono

    facilita a deformao a frio

    Outras forma de esferoidizar a estrutura:

    Aquecimento por tempo prolongado a uma

    temperatura logo abaixo da linha inferior da

    zona crtica,

    Aquecimento e resfriamentos alternados entre

    temperaturas que esto logo acima e logo

    abaixo da linha inferior de transformao.

    Tratamento trmico

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmicoNormalizao:

    Objetivos:

    Refinar o gro

    Melhorar a uniformidade da microestrutura

    *** usada antes da tmpera e revenido

    Aquecimento em campo austentico 50C acima de Ac3(aos hipereutetoides)

    ou Acm (aos hipereutetoides) seguido de refriamento ao ar.

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Recozimento pleno vs normalizao

  • A.S.DOliveira

    Aula 2

    Tratamento trmico

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Especificao de procedimento para tratamento trmico

    Variveis do tratamento trmico:

    Temperatura de aquecimento

    Taxa de aquecimento

    Tempo de austenitizao

    Taxa de resfriamento

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Velocidade de resfriamento define as propriedades finais

    Austenita

    Perlita +

    fase pro-

    eutetoideBainita

    Martensita

    Martensita

    revenida

    Resfriamento

    lento

    Resfriamento

    moderado

    Resfriamento

    rpido

    Reaquecimento

  • A.S.DOliveira

    Tratamento trmico

    Resfriamento lento

    Recozimento

    Objetivos:

    Remoo de tenses internas devido aos tratamentos mecnicos

    Diminuir a dureza para melhorar a usinabilidade

    Alterar as propriedades mecnicas como a resistncia e ductilidade

    Ajustar o tamanho de gro

    Melhorar as propriedades eltricas e magnticas

    Produzir uma microestrutura definida

    Tipos de recozimento

    Recozimento para alvio de tenses (qualquer liga metlica)

    Recozimento para recristalizao (qualquer liga metlica)

    Recozimento para homogeneizao (para peas fundidas)

    Recozimento total ou pleno (aos)

    Recozimento isotrmico ou cclico (aos)

  • A.S.DOliveira

    Recozimento

    normalizao

    resfriamento ao ar

    recozimento pleno

    resfriamento em forno

    Esferoidizao longos

    tempos de austenitizao

    resfriamento ao ar

    Velocidade de

    resfriamento

    Tratamento trmico

  • A.S.DOliveira

    Tratamentos trmicos com

    taxas de resfriamento rpida

    Tratamento trmico

  • A.S.DOliveira

    Meios de resfriamento

    Ambiente do forno (+ brando)

    Ar

    Banho de sais ou metal fundido (+ comum o de Pb)

    leo

    gua

    Solues aquosas de NaOH, Na2CO3 ou NaCl (+ severos)

    A seleo do meio de resfriamento um compromisso entre:

    - Obteno das caractersticas finais desejadas (microestruturas e propriedades),

    - Ausncia de trincas e empenamento na pea,

    - Mini