Termodinamica

Páginas: 5 (1189 palavras) Publicado: 29 de maio de 2013
Tratamento de Patenteamento

Os aços de médio carbono aliam limites de resistência à tração e fadiga a elevados valores de dobramento e ductilidade, donde o seu emprego em cabos para elevadores e aplicações análogas. Entre os aços recomendados citam-se os tipos AISI 1022 e AISI 1041 inclusive. Em geral, são processados por trefilação e recozimento ou também por coalescimento e trefilação;exemplos: arames de aços SAE 1035, 1040 ou 5410 para fabricação de parafusos a serem temperados. Esses aços de médio carbono podem também ser processados por “patenteamento” e posterior trefilação que permitem a sua aplicação em cabos já mencionados, molas de pequena responsabilidade e empregos semelhantes.

O QUE É?
O “patenteamento” é um tratamento que visa a obtenção de uma estrutura (perlitafina ou bainita) que combine alta resistência à tração e ductilidade suficiente, de modo a permitir que os arames sofram satisfatoriamente as operações severas de trefilação e apresentem os característicos mecânicos finais desejados, ou seja, alta resistência à tração e elevada tenacidade.

APLICAÇÕES
Patentiado e Trefilado

Cabos, molas de pequena responsabilidade.
Fio (ou corda) de piano(ou de música); cabos para serviço pesado; tirantes e outras aplicações estruturais de responsabilidade; molas, etc.

O patenteamento se dá pelo aquecimento acima de A3 e resfriamento ao ar ou em banho líquido (chumbo ou sal fundido) com temperaturas na faixa de 450 / 550 ºC. O objetivo é a obtenção de uma estrutura com perlita fina ou somente bainita. Usado especificamente em aços paratrefilação, a fim de combinar adequadamente resistência à tração e tenacidade suficiente para permitir deformações.
A Figura 04 exibe parte ampliada do diagrama Fe-C já visto em página anterior. Corresponde à região dos aços e a temperaturas até a formação da austenita.
As seguintes definições são aplicáveis:

Temperatura crítica inferior: temperatura abaixo da qual não existe austenita. Linha A1.Temperatura crítica superior: temperatura acima da qual todo o material é austenita. Linha A3 para aços hipoeutetóides e Acm para aços hipereutetóides.

Fig 04

As faixas do gráfico são apenas indicações aproximadas para as temperaturas de aquecimento, sem compromissos com escalas e valores reais. Pode-se observar que a temperatura de normalização é um pouco acima da temperatura críticasuperior. Essa situação vale também para o recozimento de aço hipoeutetóide, mas a referência muda para temperatura crítica inferior no caso de hipereutetóide. A esferoidização, em geral somente para este último, ocorre em temperaturas pouco abaixo da crítica inferior, mas pode alternar com temperaturas pouco acima conforme já mencionado.

CUIDADOS
O patenteamento é uma operação que exige umasérie de precauções para serem evitados diversos inconvenientes que podem prejudicar os resultados. Os problemas que podem surgir nessa operação são os seguintes:

- quanto ao aquecimento – temperatura de aquecimento insuficiente, não permitindo completa austenitização, resulta em diversidade de tamanho de grão, produzindo uma matriz heterogênea facilmente comprovável num exame micrográfico. Asconseqüências são: material quebradiço, impossibilitando redução acentuada de área na trefilação e falta de uniformidade no material final; temperatura de aquecimento, por seu turno, muito elevada ou tempos de aquecimento excessivamente longos, resultam em “queima” do aço, fato também facilmente comprovável num ensaio mecânico, pois causa queda brusca no alongamento dos arames patenteados nessascondições. O aquecimento excessivo pode também causar excessivo crescimento do grão, o que pode ser evitado utilizando-se aços de granulações ASTM 6 ou menor.

- quanto ao resfriamento – temperaturas do banho de chumbo muito baixas podem produzir uma estrutura bainítica de características inadequadas para trefilação intensa posterior; tempo relativamente longo para a transferência do material do...
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