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Departamento Regional de São Paulo

Tratamento térmico

Escola SENAI ””

MÓDULOS ESPECIAIS MECÂNICA

Módulos especiais - Mecânica

Material didático extraído do módulo “Tratamento térmico” telecurso profissionalizante 2000.

Trabalho elaborado pela Divisão de Recursos Didáticos da Diretoria de Educação do Departamento Regional do SENAI-SP

Editoração eletrônica

Cleide Aparecidada Silva

CFP 5.02 - Escola SENAI “Luiz Scavone” Rua Alfredo Massareti, 191 13251-360 - Itatiba - SP Telefax: (011) 7806-2546 / 7805-0465 E-mail: senai.itatiba@uol.com.br

Introdução

Um problema Por que todos os objetos de metal, como tesoura, grampeador, clipe, furador etc. exigem tratamento térmico em sua fabricação? A resposta a essa questão será dada nesta aula.

Origem do tratamentotérmico É bastante antiga a preocupação do homem em obter metais resistentes e de qualidade. O imperador romano Júlio César já afirmava, no ano 55 a.C., que os guerreiros bretões se defrontavam com o problema de suas armas entortarem após certo tempo de uso. Isso os obrigava a interromper as lutas para consertar suas armas de ferro. Os romanos, por sua vez, já haviam descoberto que o ferro setornava mais duro quando aquecido durante longo tempo num leito de carvão vegetal e resfriado, em seguida, em salmoura. Esse procedimento pode ser considerado a primeira forma de tratamento térmico, pois permitia a fabricação de armas mais duras e mais resistentes. Entretanto, foram necessários muitos anos para o homem aprender a lidar de modo mais eficiente com o calor e com os processos deresfriamento, para fazer tratamento térmico mais adequado dos metais.

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Tratamento térmico do aço De modo geral, o tratamento térmico consiste em aquecer e resfriar uma peça de metal para que ela atinja as propriedades mecânicas desejadas como dureza, elasticidade, ductibilidade, resistência à tração, que são as chamadas propriedades mecânicas do metal. A peça adquire essas propriedades sem que semodifique o estado físico do metal. Uma mola espiral, por exemplo, precisa ser submetida a tratamento térmico para ser usada no sistema de suspensão de um veículo. Ao ser comprimida, a mola acumula energia e, ao ser solta, ela se estende de forma violenta. Portanto, a mola deve ter dureza, elasticidade e resistência para suportar esses movimentos sem se romper. Isso é conseguido por meio dotratamento térmico.

Para o tratamento térmico de uma peça de aço, procede-se da seguinte forma: coloca-se a peça no forno com temperatura adequada ao tipo de material; deixa-se a peça no forno durante o tempo estabelecido; desliga-se o forno e retira-se a peça, com auxílio de uma tenaz; coloca-se a peça numa bancada; deixa-se a peça resfriar em temperatura ambiente.

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O tratamento térmicoprovoca mudanças nas propriedades mecânicas do aço. Essas mudanças dependem de três fatores: temperatura de aquecimento; velocidade de resfriamento; composição química do material. Portanto, antes do tratamento térmico, é preciso conhecer as características do aço, principalmente sua estrutura cristalina.

Estrutura cristalina O aço se compõe de um aglomerado compacto de átomos arranjadosordenadamente, denominado estrutura cristalina. Na siderurgia, com a oxidação do ferro-gusa, produz-se o aço no estado líquido. Na passagem do estado líquido para o sólido, os átomos que compõem o aço vão se agrupando, à medida que a temperatura diminui. Nesse processo de agrupamento, os átomos vão se organizando de modo a assumir posições definidas e ordenadas, formando figuras geométricas tridimensionaisque se repetem. A esse conjunto de átomos, que ocupam posições fixas e formam uma estrutura, denominamos célula unitária.

Durante o processo de solidificação, as células unitárias vão se multiplicando, lado a lado, e formam uma rede cristalina.

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As células unitárias se organizam em três dimensões, apresentando um contorno de agregado de cristais irregulares. Esses cristais recebem o...
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