Unidade 3

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introdução
Introdução
PROCESSOS DE FABRICAÇÃOPROCESSOS DE FABRICAÇÃO
PROCESSOS DE TRATAMENTOPROCESSOS DE TRATAMENTO
TÉRMICOSTÉRMICOS
Autor: Me. Alberto Coutinho de Lima
Revisor : L isandro Mart ins da S i lva
IN IC IAR
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Tratamento Térmico refere-se à técnica de aquecer e resfriar uma peça  (de acordo com o material
e o tratamento), alterando as suas propriedades, mecânicas e físicas, sem alterar o seu   formato
original. Há vários tipos de tratamentos térmicos, de acordo com o seu propósito: como: Têmpera,
Recozimento,  Revenido, Normalização, Martêmpera e Austêmpera. Esse  nome é dado pelo fato de
que a estrutura da peça está sendo tratada, para resistir a impactos, maiores resistências e
 durabilidade. Para cada aplicação a peça e tratada adequadamente. Esse processo envolve altas
temperaturas para alterar as estruturas super�ciais ou a organização dos cristais da estrutura,
fenômeno chamado de austenitização. Em seguida, as peças são resfriadas, controlando-se tempo
de resfriamento, ambiente e velocidade,  objetivando modi�car as propriedades do material e dar-
lhe a resistência e as propriedades mecânicas necessárias.
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Tomamos como exemplo a mola da suspensão de um veículo automotor. Ela sofre várias
deformações, devido às condições dos locais (estradas, ruas asfaltadas e esburacadas, estradas de
terra, lombadas, pisos com oscilações, en�m são diversos meios que qualquer veículo tem que
suportar). Assim, a mola tem que ser tratada termicamente para aguentar todas as possíveis
deformações que sofre. Esse tratamento permite que a mola sofra deformação elástica sem perder
a sua forma original. Ela precisa ter dureza elevada, elasticidade e resistência mecânica para não
sofrer deformação plástica.
Nem todos os processos térmicos são intencionais, pois em alguns processos de fabricação, como,
por exemplo, a fundição ou mesmo a solda de materiais, as peças sofrem aquecimentos e
resfriamentos, podendo sofrer alterações nas suas propriedades estruturais. Chamamos de ZTA
(Zona Termicamente Afetada) a região em que um elemento que, por exemplo, recebeu uma solda,
Conceitos Iniciais e oConceitos Iniciais e o
Processo de TêmperaProcesso de Têmpera
Figura 3.1 - Resumo dos principais tratamentos térmicos
Fonte: Adaptada de Tshiptschin (2020).
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devido à alta temperatura, a região do material como um todo se fragilizou, colocando em risco sua
resistência.
Normalmente, os tratamentos térmicos estão associados ao aumento da resistência do material.
No entanto, também podem ser utilizados para alterar as características de fabricação, como na
usinagem, na estampagem ou na restauração da ductilidade após intenso processo de
conformação a frio. Um material que aceita muito bem o tratamento térmico é o aço, pois
responde bem aos diferentes tratamentos térmicos, conseguindo, com isso, obter diferentes tipos
de resistência necessários, ductilidade e tenacidade muito variadas, favorecendo, por exemplo,
para o material tratado ser usinado e depois endurecê-lo com um novo tratamento térmico. Por
essa razão, o aço é extremamente comercial.
Essa área da metalurgia que estuda os processos de tratamento térmico possui grande
aplicabilidade na indústria metal mecânica (construção civil, metalurgia, indústrias de automóveis,
entre outras). Importante para  classi�car as ligas metálicas e os metais, incluindo os tratamentos
térmicos necessários, estudam-se os grá�cos de ligas ferrosas, para o  aluno estar apto a perceber
como se dá o fenômeno de mudanças de fase dos materiais tratados. Dentro da  engenharia, os
aços e as ligas são utilizados com maior frequência.
Perceberemos, então, que nos tratamentos térmicos que serão estudados neste capítulo, serão
mostradas  algumas aplicações práticas, como também para outros tipos de ligas ferrosas e não
ferrosas. Assim começamos de�nindo as fases importantes para a ocorrência do tratamento
térmico: aquecimento, manter a temperatura e o resfriamento. Agora veremos um dos mais
importantes tratamentos térmicos, a têmpera.
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Tratamento Térmico: Têmpera
A resistência do aço pode ser aumentada, aquecendo, e, em seguida, mergulhando esse metal
aquecido em uma composição líquida, para resfriar rapidamente. Esse resfriamento rápido,
conhecido como têmpera, pode formar microestruturas do aço, tais como a martensita ou a bainita
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Dentro da história da humanidade (por volta de 1000 anos
a.C.), muitas foram as necessidades de sobrevivência,
dentre elas a aplicação dos metais no dia a dia
(principalmente para fazer armas de proteção e caça).
Assim, descobriu-se que  aquecendo os minérios
descobertos na natureza através do fogo,  esses poderiam
ser transformados no formato que desejavam, ou seja com
o aquecimento e resfriamento, seria possível mudar as
propriedades estruturais e mecânicas dos artefatos, pois
 os metais �cavam  mais duros ou mais moles. Além disso,
percebeu-se que, ao serem  resfriados, esses metais
�cavam mais resistentes ou até fracos quando muito
aquecidos. Assim se estava criando uma técnica de
tratamento térmico, que foi levada pelo ser humano ao
longo da nossa história. Tanto que no período de 350 a.C. já
havia históricos, tanto na Índia como na China, de que o
minério de ferro que era extraído da natureza era fundido,
em locais semelhantes aos fornos (alta temperatura),
de�nindo um processo de aquecimento semelhante ao
realizado nos fornos atuais. Dessa forma, o homem
conseguia um bloco (do minério aquecido) com
características esponjosas, depois passando por muitos
impactos, para remoção das escórias formadas ao seu
redor. Na sequência, o ferro passava por novo
aquecimento em recipientes menores e, por �m, era
resfriado de forma lenta. Os aços originários de Damasco já
possuíam verdadeiros depósitos em suas camadas,
misturando aço duro e aço macio, que se uniam entre si,
semelhantes a solda e forjamento.
Fonte: Vale (2011, on-line ).
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(considerados  um metal estável, enrijecido devido ao Carbono, resultando  no aço-carbono). A sua
estrutura   cristalina se transforma, fazendo aumentar a sua dureza e também a resistência
mecânica. As composições líquidas utilizadas na têmpera podem ser classi�cadas em função da
 velocidade do metal se resfriar, no ar (pouco e�caz), em óleo (rápido), na água (mais rápido). As
aplicações da têmpera se resumem em peças compostas de aço, com baixo ou médio teor de
carbono em sua estrutura, podendo também possuir uma   quantidade de carbono em sua
estrutura.
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Bainita e martensita:
1. Sempre que a austenita é resfriada de forma rápida, há
formação da bainita, com temperatura na faixa de 200 a
400°C.  A bainita se forma com a separação dos carbetos.
Uma parte muito minúscula da base que está deformada, a
sua composição, possui carbono na faixa de um pouco
mais de 0,02% de C.
2. No caso do resfriamento rápido da austenita, a
temperaturas mais baixas que aquelas que formam a
bainita, ocorre a formação da martensita. Essa fase é
extremamente dura e frágil, pois o carbono �ca preso na
superfície, uma vez que o metal se encontra em uma
mistura sólida supersaturada. Se esse carbono está em
excesso, irá modi�car a estrutura cristalina do metal,
transformando-se em estrutura tetragonal de corpo
centrado (TCC), caracterizando uma estrutura cristalina da
sua composição.
3. Por sua vez a austenita, inicia-se em vários tratamentos
térmicos das ligas de ferro. É possível modi�caçãoda liga
em vários outras de menor tamanho, tendo-se, como
exemplo, uma têmpera que modi�ca a austenita em
martensita, em um meio qualquer, resfriando-se de forma
muito rápida. O nome “Austenita” foi dado em homenagem
ao seu inventor: o inglês metalúrgico, William Chandler
Roberts-Austen (1843-1902).
Fonte: Ciência dos materiais (2020).
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Revenimento
Quando se tem o tratamento térmico de revenimento, este sempre acompanha outro tratamento,
a têmpera. Seu objetivo é abaixar ou eliminar as tensões adquiridas na têmpera e corrigir a
debilidade e a rigidez da peça, para ganhar resistência, desgaste e di�culdade em se partir,
reduzindo os efeitos   mecânicos e de temperatura, devido ao cisalhamento da estrutura
austenitizada (vem de austenita; veja no saiba mais anterior).
Fonte: Rohde (2010, on-line).
O método do revenimento vem na sequência da têmpera, com valores de temperaturas inferiores
aos valores críticos, atribuindo um resfriamento lento, tendo como resultado um alívio das tensões.
A temperatura é de�nida sempre de acordo com as combinações das propriedades que se quer
atingir no material tratado, ou seja, de 150 a 230°C, os carbonetos começam a precipitar. Essa
estrutura martensita e revenida (possuirá um tom escuro ou preto). A dureza decresce de 65 RC
para 60 a 63 RC (na faixa de 230 a 400°C), os carbonetos �cam se precipitando em estrutura de
globo, de forma que não dá para se enxergar em um microscópio ótico. Na composição perlita �na
(Troostita), a dureza vai diminuir dos valores de 62 RC para 50 RC (400 a 500°C). Neste caso, os
carbonetos crescem em glóbulos, �cando visíveis ao microscópio ótico. Na estrutura sorbita, a
dureza cai de 50 RC para 20 a 45 RC (650 a 738°C), os carbonetos criam partículas que podem ser
visíveis ao microscópio comum. Na estrutura esferoidita, a dureza decresce para valores inferiores
a 20 RC.
Tratamentos Isotérmicos
Quando a temperatura �ca com valores constantes, observam-se as modi�cações da fase. Há dois
tratamentos que possuem essas características: a austêmpera e a martêmpera. O tratamento da
Austêmpera ocorre quando a temperatura �ca constante, condição apropriada para aços de alta
temperabilidade, de�nidos como aqueles que têm alto teor de carbono, a sequência da
austêmpera: a peça é aquecida acima da sua zona crítica (valores acima dos 800ºC, de acordo  com
o teor de carbono), por um período de tempo até  atingir a austenitização. Em seguida, resfria-se
rapidamente a peça, em uma composição de sais fundidos, na faixa de 260 a 440ºC, permanecendo
nessa condição por período de tempo, ocorrendo a modi�cação da austenita em bainita. Na
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sequência, a peça é resfriada ao ar livre. Na martêmpera, ou têmpera paralisada, que seria um tipo
de tratamento com as temperaturas constantes, aplicado em aços-liga. Observa-se que esse tipo de
processo diminui o risco de trincas, empenamento e tensões residuais das peças tratadas. A peça é
aquecida na parte superior da zona crítica obtendo a austenita. Na sequência, a peça é resfriada
em duas etapas. Na primeira, a peça é mergulhada em um banho de sal fundido ou óleo quente,
com temperatura um pouco acima da linha de�nida, permanecendo nessa temperatura por algum
tempo. A segunda etapa é a do resfriamento �nal, ao ar, em temperatura ambiente. O resultado da
martensita mostra-se uniforme e homogêneo, caindo os riscos de trincas. Depois da martêmpera é
necessário que a peça seja revenida. Alguns aços da ABNT utilizados na martêmpera são 4130,
4140, 4150, 4340, 5140, 6150,8640 e 52100.
Têmpera Sub-Zero
Esse tratamento serve para modi�car a austenita pressa, em martensita e, elevar a dureza
super�cial do aço. O tratamento consiste em resfriar a peça de aço em Nitrogênio líquido (-197 ºC)
ou em mistura de líquidos em temperaturas negativas para que a temperatura Mf do aço seja
cruzada, permitindo que ocorra 100% de transformação. Esse tratamento térmico é utilizado em
aços com alto teor de carbono, em especial  os aços ferramenta.
Tratamento Criogênico
Trata-se de um novo tratamento, que consiste em resfriar as peças, mesmo que não tenho
austenita, até a temperatura sub-zero, mantendo nessa temperatura por várias horas. Em seguida,
as peças são aquecidas até a temperatura ambiente, em tempos prolongados de 8 a 20 horas,
revenidas entre 150ºC e 600ºC, para baixar a dureza e aumentar a tenacidade. Esse tratamento é
demorado e traz benefícios mecânicos para as peças. O Ensaio chamado Jominy (temperabilidade),
tem como objetivo temperar a base de uma peça, utilizando   jato de água, em um dispositivo
adequado, um corpo de prova padrão; em seguida realiza-se várias medições de dureza, ao longo
da peças (notando-se, se ocorreu a diminuição da dureza na extensão do corpo ensaiado) .
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Ensaio de Jominy : O ensaio Jominy, na área de tratamento
térmico, é designado para avaliar a temperabilidade de um
aço, ou seja, a capacidade de se obter martensita por
tratamento térmico de têmpera. Consiste de um dispositivo
no qual se coloca um corpo de prova cilíndrico,
austenitizado, sobre um jato de água, até seu total
resfriamento. Em seguida, é feita a medida de dureza ao
longo de todo o seu eixo axial. Para realizar esse ensaio,
existe um procedimento que deve ser obedecido, descrito
na norma ASTM A255 a seguir.
ACESSAR
I – Austenitização : O corpo de prova cilíndrico, com 1" de diâmetro x 4" de comprimento, é colocado
em um forno a uma temperatura na faixa de 900°C durante um período de 30 minutos.
II – Resfriamento : Após a austenitização (I), o corpo de prova é colocado em um dispositivo no qual
recebe um jato de água, de um tubo de 10mm de diâmetro colocado pouco abaixo de sua base,
regulado a uma pressão correspondente à altura livre de 65mm.
III – Medição de Dureza : A dureza é medida em Rockwell C (HRC) a partir de um corte transversal à
peça em intervalos de 1/16";
IV – Em seguida, determina-se a curva de variação de dureza em função da distância Jominy.
https://www.scribd.com/document/410999376/Norma-ASTM-A255
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Material a
Temperar
Temperatura de
pré-
aquecimento
Temperatura de
Têmpera
Cor da
Tempera
Resfriar em
AÇO 1040 a
1050
500 °C 830 °C Vermelho Água
AÇO 1060 a
1080
500 °C 790 °C
Vermelho
escuro
Água e Óleo
AÇO 1090 500 °C 775 °C
Vermelho
cereja
Óleo
AÇO PRATA 550 °C 800 °C
Vermelho
escuro
Óleo
AÇO P/
MOLAS
600 °C 875 °C
Vermelho
claro
Óleo
AÇO RÁPIDO 550 a 900 °C 1300 °C Branco Óleo
Quadro 3.1 - Têmperas de aços, adaptado de INDA
Fonte: Elaborado pelo autor.
praticar
Vamos Praticar
O tratamento super�cial consiste em aumentar a dureza e a abrasão das superfícies de “peças” que serão
utilizadas em máquinas e equipamentos. Esse tratamento oferece às peças melhores condições mecânicas
e qualidade, garantindo que essas elas alcancem o máximo de e�cácia. Outros fatores importantes para
que a empresa adote esse tipo de processo, o tratamento em peças grandes, são as di�culdades maiores
quando feitas em fornos convencionais. Assim, há necessidade de adaptações para não se perder os
resultados. Muitas vezes, o resultado do tratamento térmico de têmpera super�cial só é possível com o
acréscimo dessa dureza em algumas áreas especí�cas da peça.
MTCtrat. Tratamento térmico têmpera super�cial . 2018. Disponível em: http://www.mtctrat.com.br/ .
Acesso em: 10 fev. 2020.
http://www.mtctrat.com.br/
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Com referência ao texto anterior, podemos a�rmar que:
a) A �nalidade da  têmpera super�cial é dar maior ductilidade ao material.
b) A têmpera super�cial tem como objetivoaliviar tensões do material.
c) A �nalidade desse tratamento super�cial é aliviar as tensões do material.
d) O objetivo da  têmpera super�cial  é elevar a resistência ao desgaste do material.
e) O objetivo do tratamento por têmpera super�cial é normalizar o material.
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Os processos de recozimento são classi�cados por diminuição das   tensões ou subcrítico,
recozimento para se assemelhar, recozimento para recristalização, recozimento total ou pleno,
recozimento isotérmico ou cíclico e esferoidização ou Coalescimento (que veremos no item 3). Os
recozimentos para obter o alívio de tensões e a recristalização podem ser aplicados a qualquer tipo
de liga metálica. Já o recozimento para obter a homogeneização é recomendado para peças
fundidas. Já para os aços em geral, usa-se recozimento total ou pleno e recozimento isotérmico ou
cíclico.
O que diferencia cada um desses tratamentos térmicos de recozimento é o produto �nal e a sua
aplicação prática   (para veri�car se precisa melhorar a usinagem ou obter uma maior resistência
mecânica). Assim, de�nem-se as temperaturas de aquecimento, as formas de aquecimento, os
locais e diferentes tipos de resfriamento, sempre de acordo com o resultado desejado. Em ligas
metálicas, os processos de recozimento mais usados são:
Recozimento Pleno
Tratamentos que resultam em novas formas estruturais para o aço, tais como:
i. Hipoeutetoide → ferrita + perlita grosseira.
ii. Eutetoide → perlita grosseira.
iii. Hipereutetoide → cementita + perlita grosseira.
Uma das condições para se obter melhores resultados no processo de usinagem dos aços de baixo
e médio carbonos e sua composição é a perlita grosseira, que facilita operações de corte dessas
ligas. Já nos aços que possuem alto carbono em sua formação, para se conseguir uma melhor
condição de usinagem, é utilizada a esferoidização. O objetivo do recozimento pleno seria obter a
 regularidade que se quer, uma estrutura bruta de fusão, atingindo essa condição de se igualar  aos
Processos deProcessos de
Recozimento eRecozimento e
NormalizaçãoNormalização
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materiais fundidos. Assim, obtém-se alívio das tensões internas e também regulam-se as estruturas
dos   materiais por conta das operações de conformação mecânica a frio e a quente, como é
observado na tre�lação, nas estampagens, nos dobramentos e também nos cortes e soldas,
fazendo cair ou até eliminar as tensões existentes no material, conseguindo-se regular a estrutura
por conta dos tratamentos térmicos anteriores, eliminar as tensões devido às irregularidades
ocorridas durante o resfriamento de diferentes partes de peças, eliminar impurezas gasosas,
tornar  o material mais dúctil, tenaz ou mole (a energia para rompimento será acrescida). Assim,
dureza diminui para melhorar as usinagens dessas ligas e modi�car as características mecânicas,
ou seja, a resistência mecânica (resistência à tração) e a ductilidade, ajustar o tamanho de grão,
melhorar as propriedades magnéticas e elétricas, criar   uma microestrutura de�nida, para
controlar a dureza e estrutura dos aços.
Recozimento para Alívio de Tensões ou Recozimento
Subcrítico
O processo de recozimento para atingir o alívio das tensões ou recozimento já é de�nido. O
objetivo é eliminar as tensões internas provenientes de processos: soldagem, tratamentos
mecânicos, corte, etc. A temperatura a ser atingida deve ser de um valor que não provoque
nenhuma modi�cação de fase. Deve-se atuar em temperatura abaixo da crítica dos aços (550 a
700ºC) e o resfriamento deve ser lento (no ar ou dentro do forno).
Recozimento para Recristalização
O objetivo é eliminar o encruamento produzido pela deformação a frio. Deve apresentar um
mínimo de encruamento e aquecer a uma temperatura adequada. Essa temperatura a ser
alcançada deve ser tal que não provoque nenhuma transformação de fase; o resfriamento deve ser
lento (ao ar ou dentro do forno).
Recozimento para Homogeneização
O objetivo é melhorar a condição de homogeneidade da microestrutura das peças fundidas. É feito
em temperaturas acima das observadas no tratamento térmico de recozimento pleno; o
resfriamento deve ser lento (ao ar ou dentro do forno).
Recozimento Isotérmico ou Cíclico
O objetivo é melhorar a homogeneidade da microestrutura de peças confeccionadas geralmente
em aço. O resfriamento deve ser bem mais rápido do que no resfriamento pleno, o que é mais
prático e econômico, para assim obter uma estrutura �nal mais homogênea. A temperatura
recomendada de aquecimento do tratamento térmico para os aços hipoeutetoides é de 50°C para
os hipereutetoides. O resfriamento geralmente é realizado em banho de sais fundidos (severidade
baixa), removendo-se a peça do forno e mantendo-a em  banho até a completa modi�cação. Em
peças grandes e com volume, não é aplicável esse processo, porque há mais di�culdade de
diminuir a temperatura do núcleo e da superfície.
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Normalização
Os objetivos são equalizar e re�nar a granulação dos aços, melhorar a uniformidade da
microestrutura, sendo usada frequentemente antes da têmpera e do processo de revenimento. Na
normalização, obtém-se uma melhor homogeneização das microestruturas resultantes, do que é
conseguido no recozimento pleno, pois a temperatura de tratamento é maior. A granulação mais
�na é atingida no resfriamento mais rápido. O método é aquecer o  aço a uma temperatura acima
da sua zona crítica, manter nessa temperatura, para alcançar a completa homogeneização e depois
com resfriamento ao ar. As aplicações são peças fundidas e/ou forjadas e peças de grandes
dimensões. Os resfriamentos ocorrem  em ar calmo ou forçado.
praticar
Vamos Praticar
Alguns dos objetivos do tratamento térmico de recozimento são proporcionar o alívio de tensões, a
redução da resistência mecânica e o aumento da tenacidade, promovidos pelas mudanças induzidas ao
material. Os processos de recozimento consistem em uma sequência de etapas descritas nos itens a
seguir.
i. Aquecimento até a temperatura desejada.
ii. Manutenção ou encharque na temperatura.
iii. Aquecimento até a temperatura crítica.
iv. Resfriamento geralmente até a temperatura ambiente.
Petrobras. Questões de concurso . Q182062. RJ: CESGRANRIO, 2011.
Está correto o que se a�rma em:
a) I, III e IV, apenas.
b) I, II e IV, apenas.
c) I, II e IV, apenas.
d) II, III e IV, apenas.
e) I, II, III e IV.
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No tratamento de cementação, uma peça de aço ganha resistência extra, permitindo assim
aplicações em inúmeros segmentos. Por exemplo, uma peça forjada, com o tratamento de
cementação, pode exercer capacidade de executar diversas funções, sendo muito utilizada na
construção civil.
Esferoidização ou Coalescimento
Objetivos: conseguir uma estrutura globular ou esferoidal composta de carbonetos no aço
(esferoidita), objetivando melhorar a usinagem, em geral em aços com alto teor de carbono e
melhorar a deformação a frio. Método: o aquecimento da peça é realizado por um longo tempo, a
uma temperatura logo abaixo da linha inferior da zona crítica. Como alternativa, a esferoidização
pode ser realizada com aquecimentos e resfriamentos variados, sempre entre temperaturas que
estão logo acima e logo abaixo da linha inferior de transformação.
Cementação
É um tratamento termoquímico feito para introduzir carbono na superfície da peça por um método
de difusão atômica com o propósito de aumentar a dureza da superfície do material, depois de ter
sido corretamente temperado. Quando o aço ou o ferro é resfriado rapidamente pela têmpera, o
maior nível de teor de carbono na superfície exterior torna-se duro através da modi�cação da
austenita em martensita, enquanto que o núcleo permanece macioe resistente como uma
microestrutura ferrítica e/ou perlita. Durante muito tempo, a cementação tem sido usada. Porém,
com os avanços tecnológicos, as técnicas de tratamento de calor desse processo evoluíram,
melhorando a sua dureza e a durabilidade das peças fabricadas. Temos, como exemplo, as molas
de arame de aço ao carbono, que são forjadas. A parte do gás-carburado (nitreto de carbono) irá
Esferoidização ouEsferoidização ou
Coalescimento eCoalescimento e
CementaçãoCementação
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formar a superfície carburada mais dura, e o núcleo sem alteração, onde é mais macio e dúctil. O
processo consiste na aplicação combinada de aquecimento e resfriamento por um determinado
período de tempo, sob condições controladas, com o objetivo de dar ao material propriedades
diferenciadas. Em relação à aplicação, temos: recozimento, normalização, revenido e temperado.
Um aço, quando cementado, torna-se um aço de baixo Carbono (no máximo 0,2% de Carbono,
contendo ou não elementos de liga), porém quando esse aço carbono passa por um tratamento
termoquímico, chegará ao teor de 0,8% de Carbono na superfície. A espessura da superfície pode
variar de 0,5 a 2 mm. Exemplos de peças que passam por esse processo são engrenagens de caixa
de transmissão e de câmbio, que costumam ser cementadas.
Cementação Sólida
Neste processo, a peça é envolvida em substâncias ricas em carbono, tais como coque, carvão de
lenha, óleo de linhaça e carbonato de cálcio, tudo isso dentro de uma caixa de aço. Na sequência,
todo esse conteúdo é colocado em um forno com uma temperatura por volta de 930°C, durante
um período de tempo que for necessário, para atingir a camada de carbono desejada. Na
sequência, a peça passará por uma têmpera, para aumentar a dureza necessária.   O tempo de
permanência da peça no forno irá variar entre uma e trinta horas, sendo que camada cementada
varia de 0,3mm a 2,0mm.
Cementação Gasosa
Esse processo é mais e�caz, pois permite cimentar as peças com maior regularidade, gerando
ainda uma economia de energia. Neste processo se usa o gás propano (gás de cozinha) ou gás
natural para gerar carbono. A temperatura irá variar entre 850°C e 950°C. Na sequência da
cementação, o aço é temperado em óleo.
Cementação Líquida
Esse processo utiliza sais fundidos, que são ricos em carbono, principalmente os sais com base de
cianeto e de carbonato. As temperaturas deverão estar entre 930°C e 950°C. Nesses valores de
temperatura, os sais se transformam em líquidos, pois se fundem por volta de 650°C. Na
Figura 3.3 - Engrenagens cementadas
Fonte: Leitão, Mei e Libardi (2012, on-line).
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sequência, as peças preaquecidas a 400ºC são colocadas em banho fundido. A função desse
preaquecimento é de eliminar água e evitar choque térmico. A peça deve ser resfriada em
salmoura com 10 a 15% de cloreto de sódio (ClNa) ou em óleo de têmpera.
praticar
Vamos Praticar
3Na cementação (carbonetação), observa-se que no núcleo os aços que passam por esse processo contêm
de 0,15 a 0,25 % de carbono, enquanto que em sua superfície esse  teor de carbono se encontra entre 0,8 e
1 % de carbono. Essa cementação é feita por meio sólido, líquido ou gasoso, podendo também ser utilizado
plasma. Essa capacidade química do carbono no meio de cementação de�ne a capacidade máxima de
carbono que o aço poderá atingir, de�nindo o nível de carbono na superfície do material.
INFOMET. Tratamentos térmicos dos aços . Disponível em: https://www.infomet.com.br/ . Acesso em: 11
fev. 2020.
O processo de disseminação dos átomos de carbono na base rica em ferro do aço depende de alguns
fatores. Assinale a alternativa que indica um deles.
a) Resfriamento do tratamento.
b) Não depende do tempo de tratamento.
c) Não depende da composição química do aço, somente do teor de carbono.
d) Capacidade química que o carbono tem na superfície da peça.
e) Depende de um dos três processos de cementação, sendo o processo sólido o mais e�ciente.
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reflita
Re�ita
Após a têmpera, podemos a�rmar que na próxima
etapa do processo, o material torna-se
envelhecido. O tempo para envelhecimento e a
temperatura dos materiais envolvidos no processo
são de�nidos pelo endurecimento que se deseja
no produto �nal relacionado à sua aplicação.
Todas as modi�cações que são realizadas no
tratamento térmico de envelhecimento de
alumínio atuam na estrutura cristalina – do aço
inoxidável, do alumínio ou de outras ligas – e com
isso evita a �ssura dessas estruturas bem como a
sua plasticidade, determinando que a
movimentação de partículas se torne difícil. Evitar
essas rupturas de movimentação de partículas é
imprescindível para dar resistência à liga.
Fonte: Serviços… (2020, on-line ).
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indicações
Material
Complementar
LIVRO
Tratamento térmico dos metais (da teoria à prática)
Editora : SENAI SP
Autor : Paulo Sergio de Freitas
ISBN : ISBN-10: 8565418863
Comentário : Rico em exemplos, este livro aborda a tecnologia que
embasa as transformações de microestruturas dos metais e as técnicas
aplicadas na prática para a operacionalização dessa importante etapa
produtiva. As alterações das características dos diversos tipos de
metais são relevantes para atender a diferentes solicitações mecânicas
requeridas em projetos de peças que fazem parte de equipamentos
compostos de materiais metálicos. Em linguagem simples e
preservando a profundidade técnica necessária, o livro é voltado a
estudantes e pro�ssionais de diversos níveis de formação e atuação.
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WEB
Tratamento Térmico
Ano : 2011
Comentário : O vídeo retrata o tratamento térmico de trilhos de metrô.
É bastante interessante, pois os mesmos sofrem vários impactos e
precisam ser seguros; daí a importância da correta escolha do
tratamento térmico.
Para assistir ao vídeo, acesse o link a seguir.
ACESSAR
https://www.youtube.com/watch?v=4ELS5LXahrc
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conclusão
Conclusão
Tratamento térmico é uma sequência lógica, envolvendo aquecimento controlado e resfriamentos
necessários para   atingir resistências melhores, realizados no material em estado sólido,
modi�cando sua microestrutura e/ou suas propriedades. Também há tratamentos térmicos em
cerâmicas ou em composições de cerâmica, para alterar suas propriedades mecânicas.
O   objetivo dos tratamentos nos materiais são amolecer para melhorar sua aplicabilidade,
aumentar a força ou a dureza da sua superfície, aumentar a resistência a fratura, estabilizar as
propriedades mecânicas ou físicas contra possíveis instabilidades (como aplicação de mola de um
carro), assegurar parte da estabilidade e aliviar tensões durante etapas de fabricação.
Os  metais respondem ao tratamento em diferentes valores de temperaturas, pois cada metal tem
sua composição química especí�ca. Assim, alterações em suas propriedades físicas e estruturais
ocorrem em diferentes temperaturas críticas, como a quantidade de carbono na composição de
um metal, que de�ne a temperatura, o tempo de exposição, o método e a taxa de resfriamento a
serem usados no processo. De acordo com o tratamento térmico, a  microestrutura de um material
ou a sua estrutura atômica pode ser alterada.
referências
Referências
Bibliográ�cas
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https://bit.ly/32Aw3fP . Acesso em: 09 jan. 2020.
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http://www.cienciadosmateriais.org/index.php?acao=exibir&cap=13&top=281. Acesso em: 10 fev.
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Características e aplicações dos materiais. São Paulo: Hemus, 1974.
https://bit.ly/32Aw3fP
http://www.cienciadosmateriais.org/index.php?acao=exibir&cap=13&top=281
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http://www.pmt.usp.br/pmt2402/TRATAMENTO%20T%C3%89RMICO%20DE%20A%C3%87OS.pdf
https://www.scribd.com/document/250146928/Tratamento-Termico-E-TEC
01/04/23, 22:18 Ead.br
https://ambienteacademico.com.br/mod/url/view.php?id=774680 23/23