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Mylena Lopes de Oliveira 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Tratamentos térmicos e termoquímicos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resende, RJ 
2022 
Universidade do Estado do Rio de Janeiro 
Centro de Tecnologia e Ciências 
Faculdade de Tecnologia 
Departamento de Engenharia Mecânica 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO.................................................................................................... 3 
2. DESENVOLVIMENTO ...................................................................................... 4 
2.1 Tratamentos térmicos ...................................................................................... 4 
2.1.1 Recozimento ................................................................................................... 4 
2.1.2 Têmpera e revenido ........................................................................................ 4 
2.2 Tratamentos termoquímicos ............................................................................ 5 
2.2.1 Cementação .................................................................................................... 5 
2.2.2 Nitretação ....................................................................................................... 6 
2.2.3 Cianetação ...................................................................................................... 6 
2 CONCLUSÃO .................................................................................................. 7 
3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................ 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Os processos de tratamentos térmicos possibilitam a transformação de fase no 
estado sólido, a partir de operações controladas de aquecimento e resfriamento visando a 
modificação da microestrutura dos materiais e, consequentemente, das suas propriedades. 
A etapa inicial do tratamento térmico é o aquecimento e em geral visa a obtenção de uma 
estrutura austenítica. Elementos de liga adicionados aos aços alteram as temperaturas de 
transformação. O aço deve ser mantido na temperatura de austenitização o tempo 
suficiente para que todas as fases originalmente existentes se transformem em austenita. 
A austenita apresenta uma estrutura cúbica de face centrada e permite a dissolução 
de todo o carbono. A velocidade de aquecimento deve ser controlada para evitar 
mudanças bruscas de temperatura que podem, dependendo da forma e dimensões da peça, 
provocar trincas e empenamentos. 
A etapa de resfriamento é importante já que é o controle da velocidade de 
resfriamento que vai permitir a obtenção da microestrutura e das propriedades desejadas. 
A resistência mecânica e a dureza são tanto mais altas quanto mais rápido o resfriamento. 
No caso de tratamentos isotérmicos (realizados a temperaturas constantes) a peça pode 
ser mantida em banhos de sais ou metais fundidos mantidos a temperaturas constantes.] 
Os tratamentos térmicos mais usuais aplicados nos aços podem ser classificados 
são recozimento, normalização, têmpera e revenido, coalescimento, austêmpera e 
martêmpera. Cada um desses tratamentos baseia-se em uma sequência de operações e 
leva a uma determinada estrutura conferindo às peças propriedades específicas. A seguir 
serão descritos alguns destes tratamentos e as suas aplicações. 
 
 
 
2. DESENVOLVIMENTO 
2.1 Tratamentos térmicos 
2.1.1 Recozimento 
 
O recozimento consiste em aquecer a peça em um forno a uma temperatura acima do 
limite superior da zona crítica (A3), manter o tempo suficiente para que toda a estrutura 
se transforme em austenita e resfriar lentamente, por exemplo, desligando o forno e 
mantendo a peça no interior durante o resfriamento do mesmo. 
O objetivo do recozimento é a eliminação de efeitos de tratamentos anteriores levando 
o aço a uma estrutura semelhante a que seria obtida em transformações em equilíbrio. 
Para uma dada composição a estrutura típica do recozimento é a que apresenta maior 
ductilidade. 
 
Figura 1: Esquema da curva de resfriamento característica do recozimento. 
 
2.1.2 Têmpera e revenido 
A têmpera consiste em aquecer a peça em um forno a uma temperatura acima do 
limite superior da zona crítica (A3), manter o tempo suficiente para que toda a estrutura 
se transforme em austenita e resfriar muito rapidamente. 
Nesse caso há um afastamento total das condições de equilíbrio e a estrutura final é 
composta de martensita que apresenta resistência mecânica e dureza altas. 
Figura 2: Esquema da curva de resfriamento característica da têmpera. 
 
2.2 Tratamentos termoquímicos 
Além dos tratamentos térmicos usuais, podem ser aplicados com objetivos específicos 
tratamentos denominados de tratamentos termoquímicos. Esses tratamentos consistem 
em promover uma modificação parcial e localizada da composição química na superfície 
da peça, a altas temperaturas, visando um aumento da dureza superficial da peça, 
mantendo o núcleo dúctil. Os principais tratamento termoquímicos são: cementação, 
nitretação e carbonitretação. 
 
2.2.1 Cementação 
A cementação consiste em introduzir carbono, por difusão, na superfície da peça, 
para aumentar o teor local e temperar posteriormente para obter uma alta dureza 
superficial e, portanto, maior resistência ao desgaste. Para tanto, a peça deve ser aquecida 
a uma temperatura acima do limite superior da zona crítica para se obter uma estrutura 
austenítica e expô-la, a essa temperatura, ao contato com substâncias capazes de liberar 
carbono (agente carbonetante). Mantém-se durante um tempo suficiente para atingir o 
teor de carbono desejado na profundidade requerida e tempera-se posteriormente. A 
têmpera pode ser realizada resfriando-se rapidamente a peça após a cementação ou pode-
se normalizá-la, através de um resfriamento ao ar, para refinar a estrutura, e temperá-la 
posteriormente. 
 
2.2.2 Nitretação 
A nitretação consiste em introduzir nitrogênio na superfície da peça. A peça é 
colocada em contato com o nitrogênio a temperaturas mais baixas que as necessárias para 
a cementação (em torno de 500°C) que forma nitretos de alta resistência com elementos 
de liga que além de aumentar a resistência ao desgaste aumentam também a resistência à 
corrosão. O processo tem, no entanto alguns inconvenientes em relação à cementação. Os 
tempos de tratamento são longos (50 a 70 horas), a profundidade afetada é baixa (em 
torno de 0,8 mm), provoca alterações dimensionais devido à formação dos nitretos e só é 
aplicável a aços com elementos de ligas que formem os nitretos. 
 
2.2.3 Cianetação 
A cianetação consiste na introdução de carbono e nitrogênio na superfície da peça 
através da exposição da mesma à ação de cianetos a altas temperaturas (em torno de 750 
a 850°C). Como a temperatura é alta o monóxido de carbono (CO) permite a cementação 
da peça e o nitrogênio (N) forma nitretos. A peça pode então ser temperada após a 
cianetação. A profundidade enriquecida é menor que a obtida na cementação mas a dureza 
é maior. 
 
 
 
 
 
 
2 CONCLUSÃO 
 
Portanto, o tratamento térmico é “a operação ou conjunto de operações realizadas 
no estado sólido compreendendo o aquecimento, a permanência em determinada 
temperatura e o resfriamento, realizado com a finalidade de conferir ao material 
determinadas características”. 
O objetivo principal do tratamento termoquímico é aumentar a dureza e a resistência 
ao desgaste superficial, porém deixando o meio da peça tenaz para que possa ter outras 
aplicações, como o aumento da resistência da peça à fadiga e à corrosão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
1. CALLISTER, William D. Ciência e Engenharia de Materiais: uma 
introdução.5.ed. São Paulo: LTC, 2002. 
2. GARCIA, Amauri; SPIN, Jaime A.; SANTOS, Carlos A. dos. Ensaio dos 
materiais. Rio de Janeiro: LTC, 2008.