Tratamento termico - apostila completa

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Introdução à Manufatura Mecânica – PMR 2202 – Tratamentos Térmicos e de Superfície

Profa. Izabel Machado

TRATAMENTOS TÉRMICOS E DE SUPERFÍCIE PMR 2202 Profa. Izabel F. Machado

Índice 1.IMPORTÂNCIA DOS TRATAMENTOS TÉRMICOS 2 TIPOS DE TRATAMENTOS TÉRMICOS. 2.1 Tratamento térmico de recozimento. 2.2 Tratamentos Térmicos de Materiais Ferrosos. 2.2.1. Recozimento. 2.2.2. Normalização. 2.2 3.Têmpera 2.2.4. Revenimento 2.3 Tratamentos Térmicos de Materiais Não-Ferrosos. 2.3.1. Solubilização. 2.3.2. Envelhecimento 2.3.3. Homogeneização. 2.3.4. Recozimento. 3.TRATAMENTOS SUPERFICIAIS 3.1. Cementação. 3.2. Nitretação. 3.3. Carbonitretação. 3.4. Banhos de sal (Cianetos). 3.5. Têmpera superficial. 3.5.1 Chama. 3.5.2 Indução. 3.6. Jateamento com Granalhas. 4. EXERCÍCIOS. 5. BIBLIOGRAFIAANEXO 2 4 4 6 8 8 9 9 11 11 11 11 11 13 13 13 14 14 14 14 14 14 15 16 17

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Introdução à Manufatura Mecânica – PMR 2202 – Tratamentos Térmicos e de Superfície

Profa. Izabel Machado

1.IMPORTÂNCIA DOS TRATAMENTOS TÉRMICOS As propriedades mecânicas, bem como o desempenho em serviço, de um metal e em especial das ligas dependem da sua composição química, da estrutura cristalina, do históricode processamento e dos tratamentos térmicos realizados. De forma simplificada os tratamentos térmicos podem ser descritos por são ciclos de aquecimento e resfriamento controlados em material metálico (metal ou liga) que causam modificações na microestrutura do mesmo. Essas modificações têm por conseqüência alterações nas propriedades mecânicas e no comportamento em serviço. A figura 1 ilustraciclos de aquecimento e resfriamento correspondentes a tratamentos térmicos.

Figura 1. Representação esquemática de ciclos de tratamentos térmicos para o aço 4140. A figura 2 ilustra o efeito de diferentes tratamentos térmicos nas propriedades mecânicas de um aço AISI 1040. Observa-se que em um único aço, isto é, com a mesma composição química, podem ser obtidas propriedades mecânicas muitodiferentes realizando-se .tratamentos térmicos distintos.

Figura 2. Aço 1040 submetido a diferentes tratamentos térmicos.Tratamentos térmicos: Quenched (têmpera), tempered (revenimento), annealed (recozimento). A figura 3 mostra as alterações na microestrutura e nas propriedades mecânicas de um aço submetido a diferentes tratamentos térmicos.

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Introdução à Manufatura Mecânica – PMR 2202 –Tratamentos Térmicos e de Superfície

Profa. Izabel Machado

Aço 1045 Aço 4140 Fe-(043-0,50)%C-(0,60-0,90)%Mn-(0,040máx)% Fe-(0,38-0,43)%C-(0,75-1,00)%MnP-(0,040máx)%S (0,035máx)%P-(0,040 máx)%S-(0,200,35)%Si-(0,80-1,10)%Cr-(0,15-0,25)%Mo. Normalizado Dureza: 15 HRC Normalizado Dureza: 30 HRC

300X Temperado Dureza: 55HRC Temperado Dureza: 59 HRC

300X

300X

500X

Figura 3. Diferentesmicroestruturas resultantes de tratamentos térmicos. Tratamentos térmicos de têmpera e de normalização. Os fatores que determinam os tipos de tratamentos térmicos são: temperatura, taxas de aquecimento e resfriamento, tempo de permanência em uma determinada temperatura. A escolha adequada desses elementos está diretamente relacionada com a estrutura das ligas. Esquematicamente, a estrutura das ligase os tratamentos térmicos relacionados com essas ligas são apresentados a seguir. Metal puro + Elemento de Liga = Liga

Ligas Ferrosas Aços Ferros fundidos

Ligas Não-ferrosas e Aços Inoxidáveis envelhecimento e

Toto: têmpera, recozimento, normalização, Toto: solubilização, revenimento. recozimento.

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Introdução à Manufatura Mecânica – PMR 2202 – Tratamentos Térmicos e de SuperfícieProfa. Izabel Machado

2 TIPOS DE TRATAMENTOS TÉRMICOS. 2.1 Tratamento térmico de recozimento. Durante o processo de deformação mecânica, não só as dimensões do material são alteradas, mas também a microestrutura resultante no material deformado. Embora, a maior parte da energia gasta nos processos de conformação a frio seja perdida na forma de calor e apenas 2 a 10% dessa energia é...
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