Tratamentos termicos superficiais

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  • Publicado : 11 de setembro de 2012
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TRATAMENTOS TÉRMICOS SUPERFICIAIS E TERMOQUÍMICOS


Introdução
• Os tratamentos térmicos superficiais envolvem alterações microestruturais em apenas uma parte superficial da peça ou componente visando aumentar a dureza superficial, resistência à fadiga e desgaste sem perda de tenacidade • Exemplos de aplicações:
– Dentes de engrenagens, eixos, mancais, ferramentas e matrizes

• Muitos dostratamentos térmicos superficiais consistem em aquecer o componente ou peça em atmosfera rica em elementos tais como o carbono, nitrogênio ou boro 2

Têmpera superficial
• A têmpera superficial consiste em produzir uma têmpera localizada apenas na superfície das peças de aço pela formação da martensita

• Procedimento:
– Austenitização de uma camada de aço na superfície do componenteseguida de resfriamento rápido para formação de martensita (necessita de revenido)

• As propriedades resultantes da têmpera superficial são: superfície de alta dureza e resistentes aos desgaste, boa resistência à fadiga por dobramento, boa capacidade para resistir cargas de contato, resistência ao empenamento
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Têmpera superficial - Chama
• A têmpera por chama consiste no aquecimentolocalizado utilizando uma chama de oxiacetileno seguido de um jato de água ou imersão em óleo • É utilizada em aços médio carbono e ferros fundidos em peças grandes e formas complexas (engrenagens de máquinas) • A dureza da superfície varia de 50 a 60 HRC. A camada temperada varia de 0,7 a 10 mm
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• Processo estacionário e progressivo

Tipos de processos – têmpera por chama

• Processo rotativo ouconjugado

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Têmpera superficial - Indução
• A têmpera por indução é utilizada tanto em aços de médio carbono como em aços liga, a dureza da superfície varia de 50 a 60 HRC. A camada temperada varia de 0,25 a 12 mm. O resfriamento é feito em água • O aço é aquecido por um campo magnético gerado por uma corrente alternada de alta freqüência que passa através de um indutor (bobina de cobreresfriada a água). O campo gerado depende da resistência da corrente e do número de voltas da bobina • Eixos e engrenagens de carros podem ser endurecidos por indução (maior controle de profundidade se comparado com chama) 6

Têmpera por indução

• Têmpera por indução em eixo

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Tratamento superficial - laser
• Com o intuito de melhorar a resistência ao desgaste, e à corrosão,aplicam-se tratamentos superficiais por LASER (CO2 e de Nd:YAG), de forma localizada ou em toda uma superfície visando a transformação da martensita

• Profundidade tratadas de 2,5 mm ou menos, resfriamento em água
• Exemplos de componentes tratados superficialmente por laser:
– – – – moldes para a industria de plástico rolos de laminação para a indústria do papel diversos componentes da indústriaautomotiva pás de turbinas a gás
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Tempera por Laser
Feixe de laser incide numa superfície, parte da sua energia é absorvida como calor na superfície

Elevadas densidades de potência + curtos tempos de interação: •aquecimento e resfriamento rápidos •pequenas ZTA •pequenas distorções do componente •não afeta as propriedades no interior do componente

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Revenido dos aços temperadossuperficialmente
• Após a têmpera superficial, as peças são submetidas ao revenido, pois, qualquer que tenha sido o tratamento de têmpera adotado, é necessário revenir a martensita • O revenido é realizado em temperaturas baixas, com o objetivo de alívio de tensão • O revenido pode ser realizado imediatamente após o resfriamento (chama) • Em caso de peças grandes, com profundidades de cerca de 6 mm oumais, o calor residual presente depois do resfriamento, pode ser suficiente para eliminar tensões residuais
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Tratamentos termoquímicos
• Os tratamentos termoquímicos visam o endurecimento superficial dos aços pela modificação parcial da sua composição química nas seções que se deseja endurecer • O objetivo principal é aumentar a dureza e a resistência ao desgaste superficial, ao mesmo...
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