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Materiais de 
Construção Mecânica II 
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof.ª Esp. Leila da Silva Moura Ribeiro
Revisão Textual:
Prof.ª Dr.ª Luciene Oliveira da Costa Granadeiro
Tratamento Térmico dos Aços – Têmpera e Revenimento
• Tratamento Térmico dos Aços.
• Apresentar ao aluno uma breve introdução aos principais tipos de tratamentos térmicos 
dos aços e como realizar os tratamentos térmicos de têmpera e revenimento.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Tratamento Térmico dos Aços – 
Têmpera e Revenimento
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas: 
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e 
horário fixos como seu “momento do estudo”;
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo;
No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos 
e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam-
bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua 
interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados;
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus-
são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o 
contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de 
aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e de se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
UNIDADE Tratamento Térmico dos Aços – Têmpera e Revenimento
Tratamento Térmico dos Aços 
É bastante antiga a necessidade de os seres humanos alterarem as propriedades 
de materiais metálicos para aumento de sua resistência mecânica através de ope-
rações de aquecimento e resfriamento desses materiais. Isso acontece desde que 
os seres humanos passaram a utilizar os metais para a fabricação de utensílios, 
ferramentas e armas.
O tratamento térmico de um metal consiste na operação de aquecimento e 
resfriamento desse material, controlando-se o tempo de realização de cada etapa, 
de forma que se alterem as suas propriedades mecânicas.
Nesta unidade, vamos tratar dos principais tratamentos térmicos realizados 
nos aços. 
Ao se executar o tratamento térmico em um aço, algumas modificações na sua 
microestrutura serão percebidas. Entre essas alterações, é possível destacar:
• Alteração na estrutura cristalina do material;
• Alteração na forma e tamanho dos grãos que formam a microestrutura 
desse material.
Dependendo da sua temperatura e da sua composição química, o aço pode 
apresentar, em sua microestrutura 2 tipos de estruturas cristalinas:
• Cúbica de Corpo Centrado (CCC); 
• Cúbica de Face Centrada (CFC).
Na figura 1, é possível visualizar uma representação da célula unitária (à esquer-
da) e a estrutura cristalina do tipo Cúbica de Corpo Centrado (CCC), muito comum 
em aços. 
Figura 1 – Célula Unitária e a Estrutura Cristalina do tipo Cúbica de Corpo Centrado (CCC)
Fonte: Acervo do conteudista
Na figura 2, é possível visualizar uma representação da célula unitária (à esquer-
da) e a estrutura cristalina do tipo Cúbica de Face Centrada (CFC), que também é 
muito comum em aços. 
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Figura 2 – Célula Unitária e a Estrutura Cristalina do tipo Cúbica de Face Centrada (CFC)
Fonte: Acervo do conteudista
Outra característica importante que sofre modificação durante a realização de 
um tratamento térmico é o tamanho e a forma dos grãos que compõem a micro-
estrutura do aço.
Na figura 3, é possível visualizar a microestrutura de um aço carbono hipoeutetoi-
de com 0,35% de Carbono, que foi resfriado lentamente. As áreas claras e as áreas 
escuras, todas com contornos bem definidos são os grãos. Os grãos de cor clara, 
neste exemplo, formam a ferrita proeuteutoide e os grãos escuros formam a perlita. 
Essa imagem possui uma ampliação de 500 vezes e foi obtida em um ensaio metalo-
gráfico, cuja superfície do aço foi atacada por uma solução de Nital a 2%.
Figura 3 – Aspecto Micrográfi co de Aço Hipoeuteutóide
com 0,35% de Carbono (Ampliação de 500 vezes)
Fonte: Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais., 2012
Como representar graficamente o Tratamento Térmico de um Aço?
Ex
pl
or
Para ilustrar as fases formadas em um tratamento térmico, são utilizados os 
chamados Diagramas TTT (Temperatura-Tempo-Transformação). Nesses diagra-
mas, é possível visualizar as transformações que ocorrem na microestrutura de um 
material durante um tratamento térmico em função do tempo e da temperatura.
Na figura 4, é possível visualizar um Diagrama TTT para um aço eutetoide. A li-
nha horizontal superior representa a temperatura de Austenitização.
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UNIDADE Tratamento Térmico dos Aços – Têmpera e Revenimento
Ainda na figura 4, as 2 linhas horizontais inferiores representam o início (Mi) e o 
término (Mf) da transformação da Austenita em uma fase chamada Martensita, que 
é formada quando o processo de resfriamento é brusco.
Por fim, um pouco mais acima, as linhas Mi e MF tornam-se curvas. Nesse caso, 
quando o resfriamento é mais lento, é possível observar a formação das fases Per-
lita Grossa, Perlita Fina e Bainita, dependendo também da temperatura. 
Figura 4 – Diagrama TTT para um aço eutetoide
Fonte: Acervo da conteudista
Na figura 5, é possível visualizar uma relação entre o diagrama de Fases Ferro-
-carbono (à esquerda) e o Diagrama TTT (à direita) para um aço eutetoide.
Tempo
Bainita
Perlita �na
Martensita
Perlita grossa
Te
m
pe
ra
tu
ra
0,8%
% em peso de C
0
Figura 5 – Relação entre o diagrama de Fases Ferro-Carbono 
e o Diagrama TTT para um aço eutetoide
Fonte: Adaptado de Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais, 2012
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Os principais tratamentos térmicos que podem ser realizados em um aço são:
• Têmpera;
• Revenimento;
• Normalização;
• Recozimento.
Nesta unidade, serão tratados apenas os Tratamentos Térmicos de Têmpera 
e Revenimento.
Têmpera
Qual é o objetivo da têmpera?
Ex
pl
or
A têmpera é um tratamento térmico que tem como objetivo aumentar a dureza 
do aço.
Para se realizar o tratamento térmico de têmpera deve se obedecer às seguin-
tes etapas:
• Aquecer o aço em um forno até uma temperatura que esteja acima da tempe-
ratura de austenitização; 
• Manter o aço aquecido nessa temperatura por um tempo que seja suficiente 
para que toda a Perlita se transforme em Austenita;
• Submeter o aço a um resfriamento brusco até a temperatura ambiente.
Temperatura de Austenitização: Temperatura na qual ocorre em um aço, durante o aqueci-
mento, a transformação das fases Ferrita, Perlita ou Cementita (com estrutura cristalina CCC) 
para a fase Austenita (com estrutura cristalina CFC).
Ex
pl
or
Devido a esse resfriamento brusco, não há tempo hábil para que toda a Aus-
tenita se transforme novamente em Perlita, Ferrita ou Cementita. Sendo assim, 
obtém-se uma nova microestrutura, que é chamada de Martensita. Essa microes-
trutura possui uma estrutura cristalina do tipo TCC (Tetragonal de Corpo Cen-
trado), ilustrada na figura 6.
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UNIDADE Tratamento Térmico dos Aços – Têmpera e Revenimento
Figura 6 – EstruturaCristalina Tetragonal de Corpo Centrado (TCC)
A Martensita é caracterizada por uma microestrutura do tipo Acicular, ou seja, 
na forma de agulhas. Um exemplo de microestrutura da Martensita pode ser visu-
alizado na figura 7. A ampliação da figura é de 1000 vezes.
Figura 7 – Microestrutura Acicular da Martensita (Ampliação de 1000 vezes)
Fonte: Ciência dos Materiais, 2008
Preferencialmente, a Têmpera deve ser realizada em aços com teor de carbono 
igual ou superior a 0,4%. Aços que atendam a essas condições terão facilitada a 
formação da Martensita durante o resfriamento brusco.
A Martensita é uma microestrutura que acrescenta ao aço elevada dureza. Po-
rém, como consequência, ocorre também a fragilização do material, ou seja, o aço 
pode se quebrar ao ser submetido a impactos. 
Sendo assim, o resfriamento brusco do aço durante a têmpera pode ser realiza-
do de 4 maneiras:
• Resfriamento em água;
• Resfriamento em salmoura;
• Resfriamento em óleo;
• Resfriamento em jato de ar.
A forma mais severa de resfriamento é o resfriamento à água. Sendo assim, é 
forma de resfriamento que causa o maior aumento de dureza do aço. Porém, é 
também a forma que causa o maior aumento da fragilidade do aço.
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Na linha vermelha do Diagrama TTT da figura 8, é possível visualizar uma 
queda brusca da temperatura, que teve como resultado a transformação da Aus-
tenita em Martensita.
Figura 8 – Diagrama TTT – Resfriamento brusco em um aço eutetoide
Fonte: Acervo do conteudista
Sendo assim, dependendo do teor de carbono e dos elementos de liga do aço, 
pode ser recomendado o resfriamento em salmoura, óleo ou jato de ar, que são 
menos severos.
Quando o aço possui alta temperabilidade, ou seja, possui um alto teor de car-
bono, pode se utilizar também o resfriamento brusco em etapas. Existem 2 tipos 
de têmpera realizada em etapas:
• Austêmpera: Recomendada para aços de alto teor de carbono e, consequen-
temente, alta temperabilidade.
• Martêmpera: Recomendada para aços-liga, para reduzir o empenamento 
das peças.
Para se realizar o tratamento térmico de austêmpera, deve-se obedecer às 
seguintes etapas:
1. Aquecer o aço em um forno até uma temperatura que esteja acima da 
temperatura de austenitização (posição 1 da fi gura 9); 
2. Manter o aço aquecido nessa temperatura por um tempo que seja sufi cien-
te para que toda a Perlita se transforme em Austenita;
3. Submeter o aço a um resfriamento brusco em um banho de sal fundido 
(salmoura) até uma temperatura intermediária entre 260°C e 440°C (posi-
ção 2 da fi gura 9). Esses valores de temperatura podem variar, dependen-
do da composição química do aço;
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UNIDADE Tratamento Térmico dos Aços – Têmpera e Revenimento
4. Manter o aço no banho de sal fundido por tempo suficiente para que ocor-
ra a total transformação da Austenita em Bainita (posição 3 da figura 9);
5. Resfriamento ao ar livre até a temperatura ambiente (posição 4 da figura 9).
É interessante notar que, dependendo da composição química do aço, podem 
ocorrer variações na faixa de temperatura da austêmpera. As etapas da austêm-
pera estão ilustradas através da Linha Vermelha no Diagrama TTT da figura 9.
Figura 9 – Diagrama TTT – Etapas da Austêmpera
Fonte: Acervo do conteudista
Na austêmpera, ocorre a formação de uma fase chamada de Bainita. Essa 
fase possui dureza um pouco inferior à Martensita, porém, maior do que a du-
reza da Perlita.
A Bainita é caracterizada por uma microestrutura que inclui agulhas muito finas 
de Ferro-α e Cementita. Um exemplo de microestrutura da Bainita pode ser visua-
lizado na figura 10. A ampliação da figura é de 535 vezes. 
Figura 10 – Microestrutura da Bainita (Ampliação de 535 vezes)
Fonte: Ciência dos Materiais, 2008
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Para se realizar o tratamento térmico de martêmpera, deve-se obedecer às 
seguintes etapas:
1. Aquecer o aço em um forno até uma temperatura que esteja acima da 
Temperatura de Austenitização (posição 1 da fi gura 11); 
2. Manter o aço aquecido nessa temperatura por um tempo que seja sufi cien-
te para que toda a Perlita se transforme em Austenita;
3. Submeter o aço a um resfriamento brusco em um banho de sal fundido 
(salmoura) até uma temperatura um pouco acima da Linha Horizontal Mi. 
(posição 2 da fi gura 11; 
4. Manter o aço no banho de sal fundido por algum tempo, evitando-se tocar 
na primeira curva (início da transformação) conforme posição 3 da fi gura 11;
5. Resfriamento ao ar livre até a temperatura ambiente (posição 4 da fi gura 11).
O resultado da martêmpera é a formação de uma Martensita mais uniforme 
e homogênea, reduzindo-se assim o risco de trincas devido ao choque térmico. 
As etapas da martêmpera estão ilustradas através da Linha Vermelha no Diagrama 
TTT da figura 11.
Figura 11 – Diagrama TTT – Etapas da Martêmpera
Fonte: Acervo do conteudista
Dependendo da composição química e do teor de carbono de um aço, esse aço 
pode apresentar uma maior ou menor temperabilidade. 
Um aço com baixa temperabilidade tende a apresentar uma dureza apenas 
nas camadas mais externas da peça que foi submetida ao tratamento térmico 
de têmpera. 
Por outro lado, um aço com alta temperabilidade vai apresentar uma elevada 
dureza, mesmo em camadas mais internas de uma peça que foi submetida ao Tra-
tamento Térmico de Têmpera.
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UNIDADE Tratamento Térmico dos Aços – Têmpera e Revenimento
Como avaliar-se a Temperabilidade de um Aço?
Ex
pl
or
Para se avaliar a Temperabilidade de um Aço, é utilizado um ensaio conhecido como 
Ensaio Jominy. Nesse ensaio, utiliza-se um Corpo de Prova de formato cilíndrico que é 
submetido ao aquecimento acima da Temperatura de Austenitização. Em seguida, esse 
corpo de prova é colocado em um dispositivo conforme ilustrado na figura 12. Um jato 
de água em temperatura ambiente é aplicado na extremidade do corpo de prova.
Após o resfriamento do corpo de prova, mede-se a dureza em um ponto na ex-
tremidade do corpo de prova e, em seguida, mede-se a dureza em pontos cada vez 
mais afastados dessa extremidade, de forma a avaliar-se até qual distância a partir da 
extremidade houve o aumento da dureza do material. Quanto maior for a distância 
em que o material permanecer duro, maior será a temperabilidade desse material.
Figura 12 – Ensaio Jominy - Temperabilidade
Fonte: Ciência dos Materiais, 2008
Revenimento
Após o Tratamento Térmico de Têmpera, pode ser realizado também o 
Tratamento Térmico de Revenimento, de forma a reduzir-se as tensões causadas 
no material devido ao choque térmico causado pela têmpera.
O Tratamento Térmico de Revenimento tem o objetivo de reduzir a dureza 
excessiva de um material que foi submetido ao Tratamento Térmico de Têmpera.
Sendo assim, o Tratamento Térmico de Revenimento sempre será realizado 
após o Tratamento Térmico de Tempera.
Para se realizar o Tratamento Térmico de Revenimento, deve-se obedecer às 
seguintes etapas:
1. Aquecer o aço em um forno até uma temperatura que esteja abaixo da 
temperatura de austenitização; 
2. Manter o aço aquecido nessa temperatura por um tempo; 
3. Resfriamento ao ar livre até a temperatura ambiente.
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O resultado do revenimento é a formação de uma Martensita com menos ten-
sões residuais causadas pela Têmpera. As etapas de uma martêmpera, com poste-
rior revenimento, estão ilustradas no Diagrama TTT da figura 13.
Figura 13 – Diagrama TTT: Etapas da Martêmpera com posterior revenimento
Fonte: Ciência dos Materiais, 2008
A Martensita obtida após o Tratamento Térmico de Revenimento é chamada 
de Martensita Revenida. Na figura 14, é possível visualizar-se a Microestrutura da 
Martensita Revenida. 
Figura 14 – Microestrutura da Martensita Revenida (Ampliação de 825 vezes)
Fonte: Ciência dos Materiais, 2008
Caso o aço tenha sido submetido ao tratamento térmico de austêmpera, não 
existe a necessidade de realização do tratamento térmico de revenimento, pois o 
produto da austêmpera é a baínita e não a martensita.
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UNIDADE Tratamento Térmico dos Aços – Têmpera e Revenimento
MaterialComplementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Livros
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das osbras e clique na capa que aparecerá como resultado.
Ciência dos Materiais
SHACKELFORD, J. F. Ciência dos Materiais. 6. ed. São Paulo: Pearson Prentice 
Hall, 2008.
Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais
SMITH, W. F.; HASHEMI, Javad. Fundamentos de Engenharia e Ciência dos 
Materiais. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2012.
 Vídeos
Telecurso 2000 Tratamento Termico 04 – Endurecimento do Aço
https://youtu.be/SxXSXa8NeIs
Telecurso 2000 Tratamento Termico 06 – Endurecimento de Superficies Metálicas
https://youtu.be/SxXSXa8NeIs
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Referências
ASKELAND, D. R.; WRIGHT, W. J. Ciência e Engenharia dos materiais. 3. ed. 
São Paulo: Cengage Learning, 2014.
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LESKO, J. Design Industrial: Materiais e Processos de Fabricação. São Paulo: 
Blucher, 2004.
PAVANATI, H. C. Ciência e Tecnologia dos Materiais. São Paulo: Pearson Edu-
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SHACKELFORD, J. F. Ciência dos Materiais. 6. ed. São Paulo: Pearson Prentice 
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SMITH, W. F.; HASHEMI, J. Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Mate-
riais. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2012.
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