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Na têmpera superficial a camada externa de um componente, feito de um aço temperável (minimo de 0,04 de carbono), é austenitizada(temperatura acima de 768, só austenita) e imediatamente resfriada, e consequentemente temperada. Através deste tratamento térmico consegue-se um efeito similar ao do tratamento de cementação(aumenta o teor de carbono e a superfície fica dura e o núcleo tenaz) e têmpera, quando se compara a dureza, resistência ao desgaste e condições de tensões residuais. Entretanto pode-se restringir o tratamento a áreas especificas das peças, e é possível tratar peças de grande porte.
A têmpera por chama utiliza o calor radiante resultante da combustão de um gás (ex. propano, butano, gás natural, etc.) com oxigênio para aquecimento da superfície da peça. A condutividade térmica do aço não é suficiente para que a grande quantidade de energia fornecida seja conduzida para o centro do componente.Deste modo a temperatura superficial aumenta rapidamente, com pequeno aumento da temperatura do núcleo.
Tipos de tempera :
Progressiva:

a peça se move e o maçarico permanece fixo. O resfriamento é feito logo após a chama ter aquecido a superfície da peça

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Estacionário :
Consiste em aplicar a chama na peça, até que ela alcance uma temperatura de cerca de 800 graus C. A chama move-se sobre a área que esta endurecida. O resfriamento é imediato na água ou no óleo. Todo o trabalho é manual.

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Combinado :
A peã e o maçarico movem-se simultaneamente. Este requer o uso de máquinas ou dispositivos especiais. É aplicado, geralmente, em peças cilíndricas e de grande tamanho

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- Tratamentos preliminares recomendados
Deve-se executar sempre que possível um recozimento para alívio de tensões nas peças antes de serem temperadas, para se remover as tensões internas, que de outro modo, seriam aliviadas durante o processo de têmpera podendo gerar distorções.Recomenda-se o seguinte procedimento na fabricação de uma engrenagem, a ser