1. Recozimento
Método de operação:
O aço é aquecido a uma temperatura de Ac3 + 30 – 50 graus, Ac1 + 30 – 50 graus, ou abaixo de Ac1 (conforme recomendado pelos materiais relevantes) e então é resfriado lentamente dentro do forno.
Objetivos.
- Para reduzir a dureza e melhorar as capacidades de plasticidade, corte e processamento de pressão.
- Para refinar a estrutura do grão e melhorar as propriedades mecânicas, bem como preparar para as etapas subsequentes.
- Para aliviar tensões internas que ocorrem durante o processamento a frio e a quente.
Principais aplicações:
(1) Este método é apropriado para tratar ligas de aço estruturado, aço carbono leste-oeste, ligas de aço leste-oeste, peças forjadas de aço rápido, componentes de soldagem e matérias-primas com condições de fornecimento abaixo do ideal.
(2) Normalmente, este processo é usado em condições brutas e é chamado de “recozimento”.
2. Normalizando
Método de operação:
Para realizar a normalização, aqueça o aço a uma temperatura de 30 a 50 graus acima de Ac3 ou Accm e, após a imersão, resfrie-o a uma taxa um pouco mais rápida do que durante o recozimento.
Objetivos.
O objetivo da normalização é reduzir a dureza, melhorar a plasticidade e aprimorar as capacidades de corte e processamento de pressão. Também ajuda a refinar a estrutura do grão, melhorar as propriedades mecânicas e preparar o material para processamento posterior. A normalização também ajuda a eliminar tensões internas que podem ter sido causadas pelo trabalho a frio ou a quente.
Principais aplicações:
A normalização é comumente usada como um processo de pré-tratamento para peças forjadas, soldadas e peças carburizadas. Para aços de baixo a médio carbono e componentes de aço de baixa liga com baixos requisitos funcionais, a normalização pode ser realizada como processo final de tratamento térmico. No entanto, para aços comuns de média e alta liga, o resfriamento a ar pode resultar em endurecimento total ou parcial, portanto não pode ser usado como processo final de tratamento térmico.
3. Têmpera
Método de operação:
A peça de aço é aquecida a uma temperatura acima da temperatura de transição de fase Ac3 ou Ac1, mantida por um período especificado e depois resfriada rapidamente em água, nitrato, óleo ou ar.
Objetivos.
A têmpera é normalmente realizada para obter uma estrutura martensítica com alta dureza.
Em alguns casos, a têmpera de aço de alta liga (como aço inoxidável ou aço resistente ao desgaste) é feita para obter uma estrutura austenítica única e uniforme para aumentar a resistência ao desgaste e à corrosão.
Principais aplicações:
(1) Geralmente aplicado a aço carbono e aço-liga com teor de carbono superior a 0,3%.
(2) A têmpera maximiza a resistência e a resistência à abrasão do aço, mas também resulta em alta tensão interna que reduz a plasticidade e a resistência ao impacto do aço.
Assim, o revenido é necessário para obter melhores propriedades mecânicas.
4. Temperamento
Método de operação:
As peças de aço temperadas são aquecidas a uma temperatura abaixo de Ac1, mantidas por um período de tempo e depois resfriadas em ar, óleo ou água quente.
Objetivos.
Para reduzir ou eliminar a tensão interna após a têmpera, minimize a deformação e rachaduras da peça de trabalho.
Para ajustar a dureza, melhorar a plasticidade e a tenacidade e atingir as propriedades mecânicas necessárias para a aplicação.
Para estabilizar o tamanho da peça de trabalho.
Principais aplicações:
(1) O revenido a baixa temperatura é usado quando alta dureza e resistência ao desgaste são desejadas no aço temperado.
(2) O revenido em média temperatura é usado para melhorar a elasticidade e a resistência ao escoamento do aço, mantendo um certo grau de tenacidade.
(3) O revenido em alta temperatura é usado para priorizar resistência e plasticidade de alto impacto e é usado quando há resistência suficiente.
Geralmente é aconselhável evitar o revenido entre 230-280 graus para aço e 400-450 graus para aço inoxidável, pois essa faixa pode causar fragilidade no revenimento.
5. Têmpera e revenido
Procedimento de operação:
O processo de aquecimento do aço a uma temperatura 10-20 graus mais alta do que durante a têmpera, após a qual a têmpera é realizada, é denominado têmpera e revenido.
Depois de mantido em alta temperatura, o aço é temperado e depois revenido a uma faixa de temperatura de 400-720 graus.
Objetivos.
- Para aumentar a capacidade de corte e melhorar o acabamento do item processado.
- Para minimizar deformações e fissuras durante o processo de têmpera.
- Para alcançar propriedades mecânicas excepcionais através da indução.
Principais aplicações:
Este processo é adequado para ligas de alta temperabilidade, como ligas de aço para ferramentas, ligas de aço rápido e ligas de aço estrutural.
Pode servir como tratamento térmico final para componentes críticos e também como pré-tratamento térmico para peças apertadas, como parafusos, para reduzir a deformação durante o processamento.
6. Envelhecimento
Procedimento de operação:
O aço é aquecido a uma faixa de temperatura de 80 a 200 graus e mantido nessa temperatura por 5 a 20 horas ou mais. Depois disso, é retirado do forno e resfriado ao ar.
Objetivos.
- Para aliviar o estresse interno após têmpera e retificação e estabilizar a forma e o tamanho das peças de aço.
- Para minimizar a deformação durante o armazenamento ou uso.
Principais aplicações:
Este processo é adequado para todos os tipos de aço após têmpera.
É comumente usado para componentes apertados cuja forma não muda, como parafusos apertados, instrumentos de medição, estruturas de cama, etc.
7. Tratamento pelo frio
Procedimento de operação:
Os componentes de aço temperado são resfriados em um meio de baixa temperatura, como gelo seco ou nitrogênio líquido, a uma temperatura de -60 a -80 graus ou inferior. A temperatura é então removida uniformemente e as peças podem atingir a temperatura ambiente.
Objetivos.
- Converter a maior parte ou toda a austenita restante no componente de aço temperado em martensita, melhorando assim a dureza, resistência, resistência ao desgaste e limite de fadiga do componente.
- Estabilizar a forma e o tamanho dos componentes de aço organizando a estrutura de aço.
Principais aplicações:
Os componentes de aço devem passar por tratamento a frio imediatamente após a têmpera e depois serem revenidos em baixa temperatura para eliminar tensões internas durante o resfriamento em baixa temperatura.
O tratamento a frio é adequado principalmente para ferramentas estanques, ferramentas de medição e componentes estanques feitos de liga de aço.
8. Têmpera de superfície aquecida por chama
Procedimento de operação:
Uma chama produzida por uma mistura de oxigênio e gás acetileno é direcionada para a superfície do componente de aço, aquecendo-o rapidamente. Quando a temperatura de têmpera desejada é atingida, o aço é imediatamente resfriado por pulverização com água.
Objetivos.
Para melhorar a dureza, a resistência ao desgaste e a resistência à fadiga do componente de aço, mantendo sua tenacidade.
Principais aplicações:
- Este processo é usado principalmente para componentes de aço de médio carbono, e a profundidade da camada endurecida normalmente varia de 2 a 6 mm.
- É adequado para a produção de peça única ou de pequenos lotes de grandes componentes e componentes que requerem endurecimento parcial.
9. Têmpera da superfície de aquecimento por indução
Procedimento de operação:
Os componentes de aço são colocados em um indutor, onde a superfície dos componentes é submetida a uma corrente elétrica. O aço é aquecido até a temperatura de têmpera desejada em um período de tempo muito curto e depois resfriado por pulverização com água.
Objetivos.
Para aumentar a dureza, a resistência ao desgaste e a resistência à fadiga dos componentes de aço, mantendo sua tenacidade.
Principais aplicações:
Este processo é usado principalmente para componentes de aço de médio carbono e aço de liga média.
A profundidade da camada endurecida por indução depende da frequência da corrente elétrica usada: o endurecimento por indução de alta frequência normalmente resulta em uma camada com 1 a 2 mm de profundidade, o endurecimento com frequência intermediária normalmente resulta em uma camada com 3 a 5 mm de profundidade, e o endurecimento de alta frequência normalmente resulta em uma camada com mais de 10 mm de profundidade. Isto se deve ao “efeito pelicular”, onde a corrente elétrica se concentra na camada mais externa do componente.
10. Carburização
Método de operação:
Coloque as peças de aço em um meio de cementação, aqueça-o a uma temperatura entre 900-950 graus e mantenha-o ali. Isso permite que a superfície das peças de aço forme uma camada de cementação com concentração e profundidade específicas.
Objetivos.
Para melhorar a dureza externa, a resistência ao desgaste e a resistência à fadiga das peças de aço, mantendo sua resistência.
Principais aplicações:
(1) Este método é usado principalmente para peças de aço de baixo carbono e aço de baixa liga com teor de carbono variando de 0,15% a 0,25%. A profundidade da camada carburizada é normalmente entre 0,5 mm e 2,5 mm.
(2) Após a cementação, é necessário passar pela têmpera para atingir a martensita na superfície e completar o processo de cementação.
11. Nitretação
Método de operação:
A superfície do aço é saturada com nitrogênio através do uso de átomos ativos de nitrogênio separados por gás amônia em temperaturas entre 500-600 graus.
Objetivos.
A dureza, a resistência ao desgaste, a resistência à fadiga e a resistência à corrosão das peças de aço são melhoradas.
Principais aplicações:
Este método é usado principalmente para aços de liga de médio carbono ricos em elementos de liga, como alumínio, cromo, molibdênio, aço carbono e ferro fundido. A profundidade da camada nitretada está normalmente entre 0,025 e 0,8 mm.
12. Nitrocarbonetação
Método de operação:
A superfície do aço é tratada através de uma combinação de cementação e nitretação.
Objetivos.
Para aumentar a dureza, resistência ao desgaste, resistência à fadiga e resistência à corrosão das peças de aço.
Principais aplicações:
(1) Usado principalmente para aço de baixo carbono, aço estruturado de baixa liga e peças de aço fundido, com uma profundidade típica da camada de nitretação de 0,02 a 3 mm;
(2) Após a nitretação, são necessários têmpera e revenimento a baixa temperatura.
