Tratamentos termicos para Ligas não ferrosas UFMG

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Tratamentos Térmicos 
do Alumínio e Suas 
Ligas 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
TRATAMENTOS TÉRMICOS 
PROF. DAGOBERTO BRANDÃO SANTOS 
 
Introdução 
O alumínio é um elemento químico de símbolo Al de número atômico 13 com massa 
atômica 27 g. O uso do alumínio excede o de qualquer outro metal, exceto o aço. Na temperatura 
ambiente é sólido, sendo o elemento metálico mais abundante da crosta terrestre. É um metal leve, 
dúctil, apto para fundição, bom condutor de calor e macio. Sua condutividade elétrica, resistência à 
corrosão (devido à camada protetora de óxido) e baixo ponto de fusão lhe conferem uma 
multiplicidade de aplicações, especialmente na indústria aeronáutica. 
Vantagens na utilização de alumínio 
· Baixa densidade - Característica essencial na indústria de transportes. Representa menor 
consumo de combustível, menor desgaste, mais eficiência e capacidade de carga. Para o setor de 
alimentos, traz funcionalidade e praticidade às embalagens por seu peso reduzido em relação a 
outros materiais. 
· Condutibilidade elétrica e térmica - O alumínio é um excelente meio de transmissão de 
energia, seja elétrica ou térmica. O metal também oferece um bom ambiente de aquecimento e 
resfriamento. Para as embalagens e utensílios domésticos, essa característica confere ao alumínio 
a condição de melhor condutor térmico, o que na cozinha é extremamente importante. 
· Impermeabilidade e opacidade - Característica fundamental para embalagens de alumínio 
para alimentos e medicamentos. O alumínio não permite a passagem de umidade, oxigênio e luz. 
Essa propriedade faz com que o metal evite a deterioração de alimentos, medicamentos e outros 
produtos consumíveis. 
· Alta relação resistência/peso - confere um desempenho excepcional a qualquer parte de 
equipamento de transporte que consuma energia para se movimentar. Aos utensílios domésticos 
oferece uma maior durabilidade e manuseio seguro com facilidade de conservação. 
· Conformabilidade e soldabilidade - A alta maleabilidade e ductibilidade do alumínio 
permitem à indústria utilizá-lo de diversas formas. Suas propriedades mecânicas facilitam sua 
conformação e possibilitam a construção de formas adequadas aos mais variados projetos. 
· Resistência à corrosão - O alumínio tem uma auto-proteção natural que só é destruída por 
uma condição agressiva ou por determinada substância que dissipe sua película de óxido de 
proteção. Essa propriedade facilita a conservação e a manutenção durante a utilização. Nas 
embalagens é fator decisivo quanto à higienização e barreira à contaminação. 
· Estética - O aspecto externo do alumínio, além de conferir um bom acabamento apenas 
com sua aplicação pura, confere modernidade a qualquer aplicação por ser um material nobre, 
limpo e que não se deteriora com o passar do tempo. 
· Durabilidade - O alumínio oferece uma excepcional resistência a agentes externos, 
intempéries, raios ultravioleta, abrasão e riscos, proporcionando elevada durabilidade, inclusive 
quando usado na orla marítima e em ambientes agressivos. 
· Possibilidade de muitos acabamentos – Seja pela anodização ou pela pintura, o alumínio 
assume a aparência adequada para aplicações em construção civil, por exemplo, com 
acabamentos que reforçam ainda mais a resistência natural do material à corrosão. 
· Reciclabilidade - Uma das principais características do alumínio é sua alta reciclabilidade. 
Além disso, o meio ambiente é beneficiado pela redução de resíduos e economia de matérias-
primas propiciadas pela reciclagem. 
 
Condicionamento (Têmpera) 
É a condição aplicada ao metal ou liga, por meio de deformação plástica a frio ou de tratamento 
térmico, propiciando-lhe estrutura e propriedades mecânicas características. A expressão não tem 
qualquer ligação com a usada nos produtos de aço (material tratado termicamente para aumentar 
sua resistência mecânicas). Ainda que a resistência original possa ser aumentada, agregando-se 
certos elementos de liga e tratamentos térmicos. Semelhante a outros metais, o alumínio e suas 
ligas endurecem e aumentam sua resistência quando trabalhadas a frio, como, por exemplo, uma 
chapa laminada. Além disso, algumas ligas de alumínio possuem a valiosa característica de 
responder ao tratamento térmico, adquirindo resistências maiores que aquelas que podem ser 
obtidas apenas no trabalho a frio. O gráfico da figura 1 abaixo ilustra o efeito do trabalho a frio nas 
propriedades mecânicas da liga 3003. Desta forma, as ligas de alumínio são divididas 
convenientemente em dois grupos: as ligas tratáveis termicamente, propiciando -lhes maior 
resistência, e as ligas não-tratáveis termicamente, cuja resistência só pode ser aumentada através 
do trabalho a frio. As ligas tratáveis termicamente podem ser trabalhadas a frio e, posteriormente, 
sofrer o tratamento térmico para o aumento de sua resistência mecânica. As ligas não tratáveis 
termicamente podem ser submetidas a tratamentos térmicos como de estabilização e recozimentos 
plenos ou parciais. 
 
 
Figura 1 – Descrição dos tratamentos térmicos e mecânicos. Esses são classificados conforme a norma NBR 6835 e de acordo com 
os processos a que são submetidos: "F" (como fabricada), "O" (recozida), "H" (encruada), "W" (solubilizada) e "T" (tratada 
termicamente). 
Tratamentos Térmicos do Alumínio e suas Ligas 
As ligas de alumínio são divididas convenientemente em dois grupos: as ligas “tratáveis” 
termicamente, propiciando-lhes maior resistência, e as ligas “não-tratáveis” termicamente, cuja 
resistência só pode ser aumentada através do trabalho a frio. As ligas tratáveis termicamente 
podem ser trabalhadas a frio e, posteriormente, sofrer o tratamento térmico para o aumento da 
resistência mecânica. As ligas não tratáveis termicamente podem ser submetidas a tratamentos 
térmicos como de estabilização e recozimentos plenos ou parciais. 
Envelhecimento – artificial ou natural 
O tratamento de solubilização e envelhecimento tem por objetivo a obtenção de 
precipitados finos, que sejam pequenos o suficiente para manter a coerência com a rede cristalina 
da matriz, de modo agir como obstáculos ao movimento das deslocações, endurecendo a liga,. No 
início do envelhecimento surgem as chamadas zonas de Guinier Preston, muito pequenas para 
garantir um substancial endurecimento, uma vez que podem ser facilmente cisalhadas por 
deslocações em movimento. Prosseguindo o envelhecimento em uma temperatura suficientemente 
alta formam-se os precipitados metaestáveis. A coerência do precipitado com a matriz, ao provocar 
distorções na mesma, devido a pequenas diferenças de parâmetro de rede, gera um campo de 
tensões que dificulta a movimentação de discordâncias, endurecendo o material. Com o tempo 
ocorre perda parcial de coerência, através do surgimento de deslocações na interface entre o 
precipitado e a matriz, que está associada a uma pequena queda de dureza. Prolongando o 
envelhecimento para tempos longos, ocorre a perda total de coerência, aliviando totalmente as 
tensões, provocando am aciamento significativo. Além disso, como os precipitados, incoerentes, 
estáveis e muito grandes, encontram-se muito afastados uns dos outros devido ao coalescimento, 
resulta em um longo caminho livre para a movimentação das deslocações, o que também favorece 
o amaciamento típico do super-envelhecimento. 
 No envelhecimento artificial, o efeito da precipitação é bastante acelerado mediante 
aquecimento em temperaturas da ordem de 95 a 205ºC, inferiores à temperatura solvus, porém 
suficientes para a obtenção de energia térmica necessária para a difusão dos átomos de soluto 
que permite a formação dos precipitados. Entretanto, o máximo de dureza atingido por uma liga 
corresponde a uma considerável queda de ductilidade e tenacidade. Por outro lado, o super-
envelhecimento, resultante do prolongadotempo de tratamento térmico de envelhecimento em 
altas temperaturas, provoca queda de dureza, porém simultaneamente aumento de ductilidade e 
tenacidade em comparação com a condição de máximo de dureza. Utiliza-se o termo 
envelhecimento natural para designar os processos de precipitação que ocorrem com a 
manutenção da liga de alumínio à temperatura ambiente, evidentemente muito mais lento e com 
níveis de dureza mais baixos do que os que ocorrem no envelhecimento artificial. 
A diferença básica entre o envelhecimento artificial e o envelhecimento natural, além dos 
níveis de dureza que podem ser atingidos, é a cinética do processo: enquanto o máximo de dureza 
no envelhecimento artificial pode ser obtido em algumas horas, no envelhecimento natural o 
máximo de dureza somente acontece após uma semana ou mais de manutenção do material à 
temperatura ambiente. 
Tratamentos termomecânicos – Envelhecimento termomecânico 
Constituem -se os tratamentos nos quais a deformação plástica é realizada antes, após, ou 
intercalada com o tratamento térmico de envelhecimento. A taxa e o grau de endurecimento por 
precipitação aumentam muito com a deformação anterior ao envelhecimento, devido à introdução 
de deslocações que atuam como sítios para a nucleação preferencial de precipitados. Além de 
favorecer a nucleação de precipitados, a deformação acelera todo o processo de precipitação, 
sendo assim o material deformado atinge o super-envelhecimento mais rapidamente do que o 
mesmo material não deformado. 
Homogeneização 
Um dos principais objetivos é aumentar a trabalhabilidade. A microestrutura dos tarugos e 
placas fundidas de ligas de alumínio é bastante heterogênea, apresentando segregações em uma 
estrutura dendrítica, com grande variação de composição química, com o teor de soluto 
aumentando progressivamente das superfícies para o centro, assim como a presença de partículas 
de segunda fase, que se formam preferencialmente nos contornos das dendritas. 
Devido à baixa ductilidade resultante da presença localizada dessas partículas as 
estruturas fundidas estão associadas com baixa trabalhabilidade. Em geral, quanto mais grossa a 
estrutura dendrítica, maior a segregação e mais difícil a homogeneização. Durante o resfriamento 
lento, que se segue ao tratament o térmico de homogeneização, ocorre reprecipitação de partículas 
de segunda fase, mas esta ocorre de maneira mais dispersa, não localizada, e de modo 
interdendrítico, e não nos contornos como anteriormente. Além disso, a vantagem intrínseca do 
tratamento de homogeneização é permitir a esferoidização das partículas quase insolúveis que 
contêm ferro. 
A presença de elementos como manganês, cromo e zircônio têm um efeito diferente do 
ferro e do silício no que se refere à segregação e à presença de partículas de segunda fase. Esses 
elementos se separam por uma reação peritética durante a solidificação, de tal modo que a 
formação de partículas contendo esses elementos ocorre de maneira inversa ao que acontece com 
as partículas que não contêm esses elementos. Isto é, a região central da dendrita, que é a 
primeira a se solidificar contém, progressivamente, maior teor desses elementos do que a região 
dos contornos, que é a última a se solidificar. Assim, as soluções sólidas formadas por esses 
elementos estão supersaturadas, o que resulta das taxas de difusão relativamente baixas destes 
elementos no estado sólido. 
Tratamentos térmicos de pré-aquecimento dos lingotes das ligas que contêm esses 
elementos são recomendados para induzir a precipitação de partículas de fase. Esses precipitados 
formados em altas temperaturas também são conhecidos como dispersóides e se formam no 
interior das dendritas com uma distribuição que é a mesma resultante da solidificação, pois as 
taxas de difusão são muito baixas e não permitem uma redistribuição significativa. Essa 
precipitação de dispersóides, entretanto, deve ser controlada, de modo a não ocorrer nos 
contornos das dendritas. Elas têm uma importância muito grande como fator de geração de 
obstáculos à movimentação de contornos durante a recristalização, pois os dispersóides atuam no 
sentido de dificultar a movimentação dos contornos, contribuindo para a obtenção de grãos mais 
finos, o que é benéfico para a maioria das aplicações das ligas de alumínio, uma vez que 
invariavelmente resulta em melhores propriedades mecânicas. 
 
 
 
 
Figura – 2 – Precipitação na liga Al -Si-Fe. 
Recozimento 
A estrutura de deslocações geradas pelo encruamento é instável e em temperaturas mais 
altas que a temperatura ambiente e tempos adequados tende a ser revertida. Essa reversão ocorre 
em várias etapas, dependendo da temperatura e do tempo, havendo diferentes mecanismos de 
reversão. O primeiro desses mecanismos, que ocorre em baixas temperaturas e tempos curtos, é a 
recuperação. 
O início da recuperação caracteriza-se pela ocorrência de mudanças microestruturais 
verificadas pela grande redução da densidade de discordâncias e a sua reordenação em uma 
estrutura celular de subgrãos. Esse processo de recuperação é conhecido como poligonização, o 
qual se torna mais completo e leva ao aumento do tamanho de subgrão à medida que a 
temperatura torna-se mais elevada. Nessa etapa muitos dos subgrãos têm contornos 
completamente livres de emaranhados de discordâncias. 
A redução na densidade de discordâncias causada pela recuperação provoca queda de 
resistência mecânica e também afeta outras propriedades. A recuperação leva ao aumento da 
condutividade elétrica e à redução das tensões internas e da energia armazenada. Entretanto, o 
retorno às mesmas propriedades que o material antes do encruamento somente é possível através 
da recristalização. 
As ligas Al-Mg, após serem encruadas, tendem a amaciar ao serem mantidas à 
temperatura ambiente, tendo com explicação a liberação da energia de deformação e a relaxação 
dos emaranhados de deslocações, porém sem alteração da densidade de discordâncias. Para 
minimizar esse problema, a prática industrial recomenda a aceleração artificial desse amolecimento 
mediante aquecimento rápido entre 120 e 175ºC, o que também aumenta a ductilidade. As 
propriedades resultantes desse aquecimento são razoavelmente estáveis. 
 
 
Figura 3 - Granulação em função do encruamento e da recristalização. 
 
Recristalização 
 
A recristalização caracteriza-se pelo aparecimento gradual de uma microestrutura de 
novos grãos. A nova microestrutura formada não apresenta evidências de deformação e a 
densidade de discordâncias é insignificante, seja no interior do grão ou nos seus contornos. A 
recristalização somente ocorre em temperaturas mais elevadas e tempos mais longos do que os 
que já são suficientes para ocorrer a recuperação. Os grãos recristalizados são formados pelo 
crescimento de subgrãos selecionados na microestrutura deformada e recuperada. A 
recristalização é função do tempo e da temperatura, embora possa sofrer interferência de outros 
fenômenos, como, por exemplo, a solubilização, composição química, grau de encruamento e a 
precipitação de fases secundárias. 
Outro fator importante para a recristalização e para o tamanho final dos grãos 
recristalizados é a taxa de aquecimento até a temperatura de recozimento. Quanto mais lento o 
aquec imento maior o tamanho de grão resultante. Quanto maior a temperatura de recozimento, 
maior o tamanho de grão resultante, porém menor o grau de encruamento necessário para que a 
recristalização aconteça, entretanto a temperatura de recozimento não altera significativamente a 
relação entre o tamanho de grão e o grau de deformação ou a taxa de aquecimento. 
Podem acontecer casos em que ocorre recristalização desde a superfície do material até 
uma certa profundidade a partir da qual o material permanece deformado sem recristalizar. Isso se 
deve ao fato de que em determinados processosde fabricação a deformação é muito mais intensa 
nas superfícies externas do material do que no seu interior, havendo assim um gradiente de 
encruamento que com o recozimento resulta em um gradiente de recristalização, uma vez que 
somente nas regiões relativamente próximas à superfície o grau de deformação foi suficiente para 
que ocorresse recristalização. Nestes casos os grãos recristalizados tendem a ser muito grandes. 
O tamanho de grão também é muito afetado pela composição química. Em geral, 
elementos de liga comuns e impurezas como cobre, ferro, magnésio e manganês favorecem a 
redução do tamanho de grão. Os efeitos de elementos com baixa solubilidade sólida como 
manganês, cromo e ferro dependem do tipo de fases que esses elementos formam, reagindo entre 
si e com outros elementos e pela sua distribuição na liga. 
A forma do grão recristalizado nas ligas de alumínio trabalhadas varia consideravelmente, 
e é influenciado pela presença de alguns elementos como o manganês, o cromo e o zircônio. A 
microestrutura trabalhada consiste de bandas ou camadas alternadas densas ou dispersas de 
dispersóides. Os grãos recristalizados têm seu crescimento obstruído por essas bandas de 
dispersóides e assim formam-se os grãos alongados típicos das ligas de maior resistência 
mecânica. 
A recristalização prossegue modificando as propriedades do metal deformado e 
recuperado, o que continua até que a recristalização se complete. A recristalização completa 
restaura as propriedades originais do metal não deformado, com exceção dos efeitos do tamanho 
de grão e da orientação preferencial. Nas ligas termicamente tratáveis o recozimento pode ter 
como efeito adicional a precipitação e mudanças na concentração de soluto. A recristalização 
também é acompanhada por um decréscimo adicional da energia armazenada durante a 
deformação e pela eliminação completa das tensões residuais. 
 
Solubilização 
 
O objetivo do tratamento de solubilização é por em solução sólida a maior quantidade 
possível de átomos de soluto, como cobre, magnésio, silício ou zinco, na matriz rica em alumínio. 
Para algumas ligas a temperatura na qual a máxima quantidade de soluto pode estar dissolvida 
corresponde à temperatura eutética. Sendo assim, as temperaturas de solubilização devem ser 
limitadas a um nível seguro, quando as conseqüências do superaquecimento e da fusão parcial 
sejam evitadas. Mesmo assim, o limite superior de temperatura de solubilização deve levar em 
conta outros fenômenos, como o crescimento de grão, efeitos de superfície, economia e 
operacionalidade. O crescimento de grãos, durante a solubilização, é tanto mais acentuado quanto 
mais altas forem as temperaturas e mais longos os tempos de solubilização. Outra conseqüência 
negativa de elevadas temperaturas de solubilização é a oxidação, principalmente se a atmosfera 
do forno estiver contaminada com umidade ou enxofre. 
 
 
 
Figura 4 - Ilustração do processo de solubilização das amostras desde a temperatura ambiente (01) a 540ºC (02). Em 
seguida, submetidas ao processo de tratamento térmico (03), resfriamento em água. Do ponto (03) inicia-se o processo de 
envelhecimento natural da liga 6101 no decorrer do tempo. 
 
Trabalho mecânico 
 
Semelhante a outros metais, o alumínio e suas ligas endurecem e aumentam sua 
resistência através do encruamento quando trabalhadas a frio, como, por exemplo, uma chapa 
laminada. Além de aumentar a resistência, o trabalho mecânico, adicionalmente, nas ligas 
endurecíveis por precipitação, acelera o aumento de dureza associado com a formação de 
precipitados. Entretanto, produtos endurecidos por encruamento podem ter sua baixa dureza 
original restaurada, parcial ou completamente, pelo tratamento térmico de recozimento, ao 
modificar a microestrutura resultante do encruamento. 
O trabalho mecânico é utilizado para produzir as chamadas têmperas de encruamento. 
Para evitar que esse fenômeno ocorra de modo descontrolado, essas ligas são então aquecidas 
em baixas temperaturas, acelerando controladamente o amolecimento e permitindo então a 
obtenção de propriedades estáveis que favoreçam as operações subseqüentes de trabalho 
mecânico. 
A deformação nas ligas de alumínio ocorre através dos processos de deslizamento de 
discordâncias, sendo possível observar nessas ligas bandas de deslizamento e bandas de 
deformação. As discordâncias normalmente se arranjam para formar subestruturas celulares. 
Quando o grau de encruamento é mais severo, aumenta a densidade de discordâncias e reduz-se 
o tamanho das células. As distorções do reticulado, associadas com as discordâncias e com as 
tensões resultantes da interação entre discordâncias, são as principais fontes de endurecimento 
resultante do encruamento. 
Entretanto, o aumento de resistência mecânica obtida através do trabalho mecânico é 
acompanhado por uma perda de ductilidade medida pelo alongamento ou pela redução de área no 
ensaio de tração. 
A introdução de elementos de liga no alumínio tem um efeito importante nas características 
de encruamento da liga, mesmo quando não confere a capacidade de endurecimento por 
precipitação. A adição de elementos como magnésio e manganês, por exemplo, permite obter 
maiores taxas de endurecimento por deformação, devido à maior densidade de discordâncias. 
O trabalho a frio também proporciona aumento de resistência à fluência em temperaturas 
baixas, ao cisalhamento e à fadiga em componentes que não contenham entalhes. Entretanto, o 
uso do encruamento para o aumento da resistência mecânica das ligas termicamente tratáveis é 
limitado, encontrando sua aplicação principal em produtos extrudados e trefilados como 
vergalhões, arames e tubos, os quais podem ser trabalhados após o tratamento térmico, para 
aumentar a resistência mecânica e melhorar o acabamento superficial. 
 
Efeito do encruamento nas propriedades físicas e químicas 
 
A condutividade térmica das ligas de alumínio encruadas é pouco afetada pelo 
encruamento, caindo de 63 % IACS no alumínio comercialmente puro recozido par a 62,5% na 
têmpera encruada. A densidade também cai ligeiramente devido ao trabalho a frio, chegando a 
uma queda de 0,2% quando o encruamento é severo. Por outro lado, o trabalho a frio aumenta a 
energia interna armazenada, que pode chegar a 16 kJ/kg.átomo. O módulo de elasticidade, ao 
contrário, pouco é afetado pelo encruamento, entretanto, propriedades inelásticas, como o atrito 
interno e o amortecimento, são muito influenciadas pelo encruamento, sendo o amortecimento em 
geral maior na condição de recozido em comparação com o estado encruado, podendo haver, no 
entanto alguma variação causada por condições experimentais e estado de tensões aplicadas. O 
encruamento tende a acelerar as reações químicas devido à maior energia armazenada, mas a 
resistência à corrosão não é muito influenciada pelo encruamento, com exceção dos casos de 
corrosão sob tensão. Outro efeito do encruamento é induzir ou acelerar a precipitação nos 
contornos de grão de ligas Al-Mg não termicamente tratáveis. 
 
 
Bibliografia 
http://www.abal.org.br/ 
www.alcoa.com.br 
 Tratamentos Térmicos das Ligas Metálicas do Vicente Chiaverini 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tratamentos Térmicos 
do Magnésio e suas ligas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG 
Departamento de Engenharia Mecânica - DEMEC 
Tratamentos Térmicos 
Professor: Dagoberto Brandão Santos 
 
Introdução 
 
O magnésio é o sexto elemento mais abundante na crosta terrestre. Não é encontrado livre 
na natureza, porém entra na composição de mais de 60 minerais, sendo os mais importantes 
industrialmente os depósitos de dolomita, magnesita, brucita, carnalita e olivino. Este é um 
importante elemento de liga, muito utilizado no projeto e fabricaçãomecânica. Este trabalho expõe 
suas propriedades, ligas, utilizações e classificações. 
O nome é originário de magnésia, que em grego designava uma região da Tesalia. O 
inglês Joseph Black reconheceu o magnésio como um elemento químico em 1755. Em 1808 Sir 
Humphry Davy obteve o metal puro mediante a eletrólise de uma mistura de magnesia e HgO 
(óxido de mercúrio). 
Algumas das informações deste trabalho são referentes à empresa Rima Industrial, o único 
fabricante de magnésio primário do Brasil e do hemisfério sul. 
 
 
 
 
 (a) (b) 
 
Figura 1 – Magnésio dendrítico (a) e após refino na forma de lingote (b). 
 
 
1 – Propriedades do Magnésio 
 
 A principal característica do magnésio é sua baixa densidade (1,74 g/cm³), que é, inclusive, 
menor que a do alumínio (2,73 g/cm³). Sendo assim, ele possui uma baixa relação 
resistência/densidade, o que possibilita sua aplicação em componentes estruturais. 
 Segundo a tabela periódica, temos: 
§ Símbolo: Mg 
§ Número Atômico: 12 
§ Massa Atômica: 24,3 
§ Raio Atômico: 1,45 
§ Distribuição Eletrônica: 2-8-2 
§ Potencial de Ionização: 176,3 Kcal/mol 
§ Eletronegatividade: 1,2 
§ Densidade: 1,74 g.cm³ 
§ Estado Físico: Sólido 
§ Ponto de Fusão: 650º C 
§ Ponto de Ebulição: 1107º C 
 Podemos ver que o ponto de fusão também é baixo. O magnésio, além disso, possui boa 
usinabilidade e pode ser forjado, estrudado, laminado e fundido. É um material altamente reativo e 
sofre corrosão facilmente em ambientes salinos. 
 A RIMA é o único fabricante de Magnésio primário do Brasil e do Hemisfério Sul, um 
importante elemento de liga utilizado pela indústria de alumínio, principalmente na produção de 
peças automotivas e de latas para bebidas. É também empregado em aplicações químicas, como 
produção de Boro, Lítio e Titânio, além de ser usado na indústria pirotécnica, de proteção catódica 
e outras. Na forma de nuggets, é utilizado por fundições de ferro que possuem o processo Fischer 
Converter, no qual tem como função promover a nodularização da grafita do ferro fundido com 
maior eficiência. 
A empresa possui jazidas próprias de onde é retirada a matéria-prima para a produção do 
magnésio, a dolomita. Essa substância é reduzida através de um processo silicotérmico a vácuo e, 
dessa forma, é obtido o cristal de magnésio, posteriormente fundido em lingotes, ou transportado 
na forma líquida para a Fundição sob Pressão. 
 
2 Ligas de Magnésio 
 
Nas ligas de magnésio, determinados elementos são adicionados com diferentes 
propósitos: induzir endurecimento por solução sólida, melhorar propriedades de resistência 
mecânica, promover endurecimento por precipitação ou melhorar a fundibilidade. O magnésio pode 
ser ligado a vários elementos, como alumínio, manganês, zircônio, zinco e lantanídeos. 
As ligas de magnésio podem se endurecidas por precipitação, quando os teores de alguns 
elementos solutos excedem os respectivos limites de solubilidade, abaixo dos quais prevalece o 
endurecimento por solução sólida. Destes, o elemento mais efetivo é o zinco, depois o alumínio, o 
titânio, o cádmio e o índio, nesta ordem, sendo que evidentemente os efeitos de endurecimento por 
solução sólida aumentam com a elevação do teor de cada um destes elementos. O tamanho do 
diâmetro do átomo de soluto influi no endurecimento por solução sólida de tal modo que, de um 
modo geral, quanto maior a diferença do tamanho do átomo de soluto para o átomo de magnésio, 
maior esse efeito. Entretanto, se a solubilidade do soluto no magnésio for muito pequena, mesmo 
com grande diferença de diâmetros atômicos, o efeito de endurecimento por solução sólida não 
será significativo. 
Neste caso, tem que ser considerado o efeito do soluto em termos de endurecimento por 
precipitação. As ligas binárias Mg-9,6Al, Mg-8,7Y e Mg-5Zn podem ser endurecidas por 
precipitação, e este endurecimento não é insignificante, pois a dureza pode ser elevada em até 20 
%, no caso das suas primeiras ligas, e 70 % no caso da última. Em algumas dessas ligas de 
magnésio o endurecimento por precipitação é causado pela formação de zonas ricas em solutos e 
fases de transição, como ocorre no caso das ligas de alumínio. O máximo de dureza obtida para a 
liga Mg-5Zn é obtido quando se formam finos precipitados de fase do tipo MgZn. O 
superenvelhecimento leva à transformação desta fase metaestável na fase de equilíbrio gama-
MgZn. Nem todas as ligas de magnésio, que contêm elementos em comum com as ligas 
endurecíveis por precipitação, endurecem efetivamente. No caso das ligas Mg-Pb e Mg-Sn ocorre 
considerável solubilização destes elementos de liga na matriz de magnésio e considerável 
precipitação durante o envelhecimento em baixa temperatura, porém nessas ligas não ocorre 
endurecimento por precipitação significativo. Embora se forme uma fina dispersão de precipitados, 
logo no início da formação dos precipitados estes perdem coerência com o reticulado da matriz, 
inviabilizando o endurecimento. Sendo assim, não é comum o uso do estanho e do chumbo como 
elementos de liga no magnésio. 
As ligas de Magnésio são usadas em fundições, principalmente em fundição sob pressão, 
como na fabricação de peças automobilísticas, na indústria aeronáutica e espacial. 
A seguir, tem-se uma tabela com as especificações químicas das ligas de magnésio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1 – Composição química das principais ligas de magnésio. 
 
 Mg% Outros% Al % Zn% Mn% Si% Cu ppm Ni ppm Fe ppm Be 
ppm 
Liga AM 
50A 
Balanço 0.01 max. 4.5-5.3 0.20 
max. 
0.28-
0.50 
0.050 
max. 
80 
max. 
10 
max. 
40 max - 
Liga AM 
60B 
Balanço 0.01 max. 5.6-6.4 
0.20 
max. 
0.26-
0.50 
0.05 
max. 
80 
max. 
10 
max. 
40 max - 
Liga AS 
41A 
Balanço 0.30 max. 3.7-4.8 0.10 
max. 
0.22-
0.48 
0.60-
1.40 
400 
max. 
100 
max. 
- - 
Liga AZ 
91D Balanço 0.01 max. 8.5-9.5 
0.45-
0.90 
0.17-
0.40 
0.05 
max. 
250 
max. 
10 
max. 40 max - 
Liga AZ 81 Balanço 0.01 max. 7.8-8.5 0.3-1.0 0.17 
min. 
0.05 
max. 
150 
max. 
10 
max. 
40 max - 
 
Ligas Magnésio -Alumínio-Zinco 
 
A mais conhecida e utilizada liga do sistema Mg-Al-Zn é a liga AZ92A, que consiste 
basicamente numa liga de magnésio com cerca de 9 % de alumínio e 2 % de zinco. Nesta liga a 
fase sólida em equilíbrio com a solução sólida rica em magnésio é a fase Mg17Al12 (fase gama), a 
mesma que aparece na liga binária Mg-Al. Esta fase se forma por uma reação eutética. Mesmo se 
no resfriamento lento passar do líquido para o campo monofásico da solução sólida rica em 
magnésio sem que ocorra a reação eutética, esta reação pode ocorrer como resultado da 
segregação de soluto se a liga for resfriada de modo suficientemente rápido a parte da fase líquida. 
A microestrutura bruta de fusão desta liga revela a presença de fase gama massiva resultante da 
reação eutética. Se uma liga com este tipo de microestrutura é aquecida para ser solubilizada à 
temperatura recomendada de 408ºC, e então rapidamente resfriada até a temperatura ambiente, 
forma-se uma microestrutura com contornos de grãos ligeiramente ondulados por causa da 
formação de precipitados descontínuos, que não podem ser observados em microscópio ótico, 
mesmo que o resfriamento seja rápido. Além da fase gama, podem ser observadas partículas de 
fases Mg2Si e Mn, que não se dissolveram à temperatura de solubilização. 
Por outro lado, se o teor de zinco for suficientemente elevado a liga encontra-se no campo 
trifásico, estando presente a fase ternária intermetálica j. Este composto possui temperatura 
liquidus de cerca de 363ºC e, caso se forme durante solidificação ou resfriamento no estado sólido, 
quando a liga é solubilizada a 408ºC pode ocorrer fusão localizada nas regiões em que esta fase 
se formou, podendo gerar porosidade(por mecanismos ainda não esclarecidos) no material 
termicamente tratado. Esse fenômeno é conhecido como fusão incipiente e só pode ser evitada 
mediante aquecimento lento ou em etapas, até se atingir a temperatura de solubilização. Esta liga 
endurece por precipitação mediante tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento em 
temperaturas por tempos adequados. 
Uma característica importante das ligas de magnésio é a sensibilidade à corrosão causada 
pela presença de determinados elementos em certos níveis. Isso se deve à formação de fases 
indesejáveis, ou à formação de pares galvânicos com elementos com potencial de oxidação muito 
diferente, como ferro, níquel, cobalto e cobre, que apresentam baixa solubilidade no magnésio e 
tendem a formar fases que reduzem a resistência á corrosão. Elementos como o manganês e o 
zircônio são adicionados às ligas de magnésio com o objetivo de ajudar à remoção desses 
elementos indesejáveis, como o ferro, por exemplo. Esses elementos intencionalmente 
adicionados levam à precipitação do ferro e de outros elementos indesejáveis, que assim podem 
ser mais facilmente removidos. 
As ligas de magnésio-zinco na condição fundida possuem propriedades mecânicas 
inferiores às de outras ligas de magnésio, devido à formação de grãos grosseiros durante este 
processo de fabricação. O zircônio pode ser usado para o refino do grão, mas em geral essas ligas 
apresentam baixa fundibilidade, que, no entanto pode ser melhorada mediante a adição de terras 
raras e tório, que também contribuem para melhorar a soldabilidade destas ligas, sem prejudicar 
suas propriedades mecânicas. As ligas magnésio-zinco-zircônio também são utilizadas na 
condição de ligas trabalhadas e adicionalmente podem ser endurecidas pelo tratamento térmico de 
solubilização e envelhecimento (precipitação controlada). 
 As ligas de magnésio que contêm terras raras e tório são as que apresentam resistência 
mecânica mais elevada entre as ligas de magnésio, e podem ser trabalhadas em temperaturas 
superiores á temperatura ambiente, da ordem de 200 a 300 ºC. 
 
Sistema de Classificação das Ligas de Magnésio 
 
O sistema da ASTM estabelece que as ligas de magnésio, divididas em fundidas e 
trabalhadas, são designadas por um conjunto de caracteres alfanuméricos, no qual as duas 
primeiras letras se referem aos dois principais elementos de liga, os números seguintes são 
relativos aos teores nominais de cada um destes elementos e a letra posterior indica variações da 
liga básica associadas à introdução de outros elementos minoritários. Após o hífen indica-se o 
tratamento térmico ou termomecânico. Sendo assim, a liga de magnésio mais conhecida e 
utilizada, designada por AZ92A-T6, significa uma liga com 9 % de alumínio e 2 % de zinco em sua 
composição básica (A) e submetida ao tratamento térmico de solubilização e envelhecimento com 
o objetivo de obter dureza máxima (T6). 
Os elementos são designados pelas seguintes letras: A = alumínio, E = terras raras, H = 
tório, K = zircônio, M = manganês, O = prata, S = silício, T = estanho, Z = zinco. 
Os tratamentos térmicos e termomecânicos são indicados por: F = como fabricado, O = 
recozido, H10 a H11 = levemente encruado, H23, H24, H26 = encruado e parcialmente recozido, 
T4 = solubilizado, T5 = envelhecido artificialmente, T6 = solubilizada e envelhecida artificialmente, 
T8 = solubilizada, trabalhada a frio (encruada) e envelhecida artificialmente. 
Os principais sistemas de ligas fundidas são: 1 - magnésio-alumínio-zinco, com ou sem 
silício ou zinco; 2 – magnésio-zircônio; 3 – magnésio-zinco-zircônio, com ou sem terras raras; 4 – 
magnésio-tório-zircônio, com ou sem zinco; 5 – magnésio-prata-zircônio, com terras raras ou tório. 
Os principais sistemas de ligas trabalhadas são: 1 - magnésio-alumínio-zinco; 2 – magnésio-
manganês; 3 – magnésio-zinco- manganês; 4 – magnésio-zinco-zircônio; 5 – magnésio-tório-
manganês; 5 – magnésio-tório-zircônio. 
 
Aplicações 
 
Os compostos de magnésio, principalmente seu óxido, são usados como material refratário 
em fornos para a produção de ferro e aço, metais não ferrosos, cristais e cimento. Assim como na 
agricultura, indústrias químicas e de construção. O uso principal do metal é como elemento de liga 
com o alumínio, empregando-a para a produção de recipientes de bebidas, componentes de 
automóveis como aros de roda e, máquinas diversas. 
As aplicações do magnésio comercialmente puro (teor de magnésio igual ou superior a 
88,89 %) são muito limitadas. Por outro lado, a presença de metais mais pesados como elementos 
de liga (ferro, níquel e cobre) reduz muito a resistência à corrosão. As ligas de magnésio com 
pequenos teores de manganês possuem uma resistência mecânica mais elevada, a qual depende 
do grau de encruamento da liga. O manganês mantém-se em solução sólida à temperatura 
ambiente em baixos teores, porém o excesso se precipita sob a forma de manganês-alfa. 
As ligas do sistema Mg-Al -Zn são muito aplicadas, tanto na condição de produtos fundidos 
quanto trabalhados. À temperatura ambiente o alumínio permanece em solução sólida com teor de 
1,6 %, enquanto o zinco se dissolve tanto nessa solução quanto na fase intermetálica Mg-Al, ao 
passo que o manganês presente forma fases intermetálicas com o alumínio. Devem ser 
minimizados ao máximo os teores de impurezas, com o objetivo de não prejudicar a resistência à 
corrosão. O aumento do teor de alumínio leva ao aumento da resistência mecânica, porém em 
níveis da ordem de 5 %, ou acima deste teor, a ductilidade fica seriamente prejudicada. O 
manganês aumenta a resistência à corrosão, enquanto o zinco contribui para aumentar a 
resistência mecânica destas ligas, que, mesmo assim, não é muito elevada, só sendo significativa 
quando se considera a baixa densidade, que garante elevada razão entre resistência mecânica e 
peso (massa). A precipitação controlada da fase intermetálica Mg-Al permite endurecer a liga 
através do tratamento térmico de solubilização e envelhecimento. 
 As ligas de magnésio, sobretudo com o alumínio, manganês, zircônio, zinco e lantanídeos, 
têm especial aplicação na fabricação de fuselagens, motores e rodas na indústria aeronáutica. O 
magnésio, potente redutor, é empregado também, em síntese química, na obtenção de titânio, 
berílio e urânio. 
O Magnésio na forma de pó, misturado com outros materiais, é cada vez mais utilizado 
como dessulfurante de ferro gusa nas siderúrgicas. Apresenta a melhor performance e relação 
custo/benefício nos seguintes casos: 
Em gusas que requerem teores de enxofre abaixo de 0.010%. 
• Em aciarias onde o tempo para dessulfuração é limitado. 
• Corridas com temperaturas baixas. 
• Corridas com teor inicial de enxofre elevado. 
A mistura dessulfurante mais utilizada é a Cal (micropulverizada) com o Magnésio em pó 
(abaixo de 1 mm). Dependendo da tecnologia de injeção aplicada e do tempo disponível para 
atingir o teor de enxofre requerido no produto final, o percentual de Magnésio Metálico pode variar 
de 5 a 20%. 
 
Tabela 2 – Composição química das principais misturas dessulfurantes. 
 
Mg: 95% Min; CaO + MgO: 5% Max. 
Mg: 90% Min; CaO + MgO: 10% Max 
Mg: 85% Min; CaO + MgO: 15% Max. 
 
Outros usos 
§ Aditivo em propelentes convencionais. 
§ Obtenção de fundição nodular (Fe-Si-Mg). 
§ Agente redutor na obtenção de urânio e outros metais a partir de seus sais. 
§ O hidróxido ( leite de magnésia ), o cloreto, o sulfato ( sais Epsom ) e o citrato são 
empregados em medicina. 
§ O pó de carbonato de magnésio ( MgCO3 ) é utilizado por atletas como ginastas, alpinistas 
e levantadores de peso para eliminar o suor das mãos e segurar melhor os objetos. 
§ Outros usos incluem flashes fotográficos, pirotecnia e bombas incendiárias. 
 
 
 
Figura 2 - Aplicações das ligas de magnésio. 
 
 
Curiosidades 
 
Motor de magnésiocompleta 65.000 km de testes, 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 - Motor de automóvel fabricado com bloco feito de magnésio. 
Um motor de automóvel, com o bloco feito de magnésio, e pesando apenas 14 kg, acaba de 
completar os primeiros testes com sucesso. Equipando um Volkswagen Lupo, o motor a diesel de 
três cilindros rodou 65.000 quilômetros por estradas da Áustria e da Alemanha, sem qualquer 
problema mecânico. 
A liga de magnésio utilizada no motor foi desenvolvida por cientistas australianos do Instituto 
CSIRO, trabalhando para o Centro Cooperativo de Pesquisas para Manufatura de Metais 
Fundidos. Participam da pesquisa as empresas Advanced Magnesium Technologies e VAW. 
Segundo o coordenador da pesquisa, Dr. Colleen Bettles, o motor estava funcionando bem, mas 
os cientistas estavam por demais curiosos para dar uma olhada em seu interior. 
"Nós queremos observar como a microestrutura da liga de magnésio pode ter se alterado durante 
sua vida operacional," explica ele. "Nosso exame inicial descobriu que a liga agüentou muito bem. 
Medições da circularidade dos cilindros revelaram uma clara ovalização na direção transversal do 
motor. Entretanto, a distorção fica abaixo do limite aceitável. Melhoramentos adicionais na liga 
poderão reduzir isto significativamente." 
Os blocos de motores feitos de ferro fundido pesam cerca de 55 quilos, o que torna o bloco de liga 
de magnésio 70 por cento mais leve. Mas, obviamente, o magnésio deseja concorrer como o 
alumínio. "Este teste nos dá uma grande confiança de que é possível conseguir significativas 
reduções de peso pelo uso das ligas de magnésio," complementou Bettles. 
A liga de magnésio, chamada AM-SC1, foi fabricada para resistir a deformações de longo prazo 
sob altos índices de temperatura, pressão e carga. Segundo os pesquisadores, a nova liga 
assimila ruídos e vibrações de forma muito mais eficiente do que o ferro ou o alumínio. 
 
Bibliografia 
 
www.inovacaotecnologica.com.br/noticias 
www.wikipedia.com.br 
www.rima.com.br 
 
 
 
 
 
 
 
Tratamentos Térmicos 
das Ligas de Titânio 
 
 
 
 
 
 
Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG 
Departamento de Engenharia Mecânica - DEMEC 
Tratamentos Térmicos 
Professor: Dagoberto Brandão Santos 
1 Introdução 
 
Desde a introdução do titânio e suas ligas no início da década de 50, estes materiais têm, 
em um curto prazo de tempo, se transformado na espinha dorsal para a indústria aeroespacial, de 
energia e química. 
A combinação de uma alta relação resistência/peso, excelentes propriedades mecânicas e 
resistência à corrosão fazem do titânio a melhor escolha para várias aplicações críticas. 
Atualmente, as ligas de titânio são utilizadas para aplicações que demandam desde estática à 
componentes de motores rotativos de turbinas a gás. Algumas das estruturas mais críticas e 
altamente requisitadas das estruturas mecânicas de um avião (sejam de uso civil e/ou militar) são 
feitas com essas ligas. 
O uso do titânio expandiu em anos recentes para incluir aplicações na indústria de energia 
nuclear, indústria de processamento de alimentos, em trocadores de calor de refinarias de óleo, em 
componentes navais e em próteses cirúrgicas. 
O custo elevado dos componentes da liga de titânio pode limitar seu uso às aplicações 
para ligas de baixo-custo, tais como o alumínio e aços inoxidáveis. O custo relativamente elevado 
é frequentemente o resultado do custo intrínseco do metal em si, dos custos de processamento e 
dos custos da remoção de impurezas, para se obter a forma final desejada. 
 
 
 
As formas tecnológicas do titânio incluem a metalurgia do pó, conformação super-plástica, 
o forjamento de precisão e a fundição de precisão. A fundição de precisão é por muito a tecnologia 
de titânio mais desenvolvida e extensamente utilizada. 
A metalurgia do pó do titânio não ganhou total aceitação e é restringido para aplicações 
aeroespaciais. As razões primárias para se usar produtos baseados em titânio são: sua resistência 
de corrosão proeminente e sua combinação útil de densidade baixa (4,5 g/cm3) e elevada 
resistência mecânica. Os limites de escoamento variam de 480 MPa, para algumas classes do 
titânio comercial, à 1100 MPa, aproximadamente, para produtos estruturais de liga de titânio. 
 
 
 
 
Outra característica importante dos materiais baseados em titânio é a transformação 
reversível da estrutura cristalina de alfa (hexagonal compacta) para beta (cúbica de corpo 
centrado), figuras 1 e 2, quando as temperaturas excedem determinado nível. Este comportamento 
alotrópico, que depende do tipo e da concentração dos elementos de liga, permite variações 
Figura 1 - Estrutura cristalina a 
Figura 2 - Estrutura cristalina b 
complexas na microestrutura e maior variação das propriedades mecânicas do que aquelas de 
outras ligas não-ferrosas, tais como o cobre ou o alumínio. 
O titânio comercialmente puro, com índices menores de elementos de liga, inclui as várias 
classes da liga titânio-paládio e da liga Ti-0,3Mo-0,8Ni (classe 12 de ASTM ou UNS R533400). Os 
elementos de liga permitem melhorias na resistência (Fig. 3) e/ou na resistência de corrosão. As 
ligas de titânio-paládio com índices nominais de paládio da ordem de 0,2% são utilizadas nas 
aplicações que requerem excelente resistência à corrosão nas aplicações de processamento e/ou 
armazenamento químico. 
A liga Ti -0,3Mo-0,8Ni (Classe 12 da UNS R533400, ou da ASTM) tem as aplicações 
similares àquelas para o titânio não ligado, mas tem resistência mecânica e à corrosão melhores; 
entretanto, não superiores às da liga de titânio-paládio. 
 
Tratamentos térmicos 
 
As ligas de titânio são termicamente tratadas com os seguintes propósitos: 
a) Reduzir as tensões residuais desenvolvidas durante a fabricação, tratamento popularmente 
conhecido como alívio de tensões; 
b) Resultar numa adequada combinação de ductilidade, usinabilidade, estabilidade dimensional e 
estrutural (especialmente no caso de ligas alfa-beta processadas em condições que não favorecem 
boa combinação de propriedades mecânicas), tratamento denominado recozimento; 
c) Aumentar a resistência mecânica por solubilização e envelhecimento (endurecimento por 
precipitação); 
d) Aperfeiçoar certas propriedades especiais como tenacidade á fratura, resistência á fadiga e à 
fluência, neste caso em elevadas temperaturas. 
 
 
 
 
(a) (b) 
Figura 3 – Tenacidade à fratura e resistência mecânica de liga de Ti. 
 
A resposta do titânio e de suas ligas ao tratamento térmico depende da composição 
química do material bem como de sua microestrutura (fases alfa, beta ou alfa-beta). 
Nem todos os tipos de tratamentos térmicos são aplicáveis a todas as ligas de titânio, pois 
elas são projetadas para diferentes tipos de aplicações. Umas para elevada resistência mecânica 
em peças pesadas, outras para resistência à fluência, outras para resistência à corrosão sob 
tensão em soluções salinas aquosas e para alta tenacidade à fratura. E também para soldabilidade 
e para alta resistência mecânica em temperaturas de moderadas para baixas. 
Os ciclos térmicos efetivamente aplicados para cada liga podem variar. Qualquer 
tratamento térmico em temperaturas da ordem de 427ºC deve prover ao titânio a formação de uma 
atmosfera protetora que evita a absorção de oxigênio ou nitrogênio e a formação de camadas de 
óxidos indesejáveis. 
 
 
Alívio de Tensões 
 
O titânio e suas ligas podem ser submetidos a tratamentos térmicos de alívio de tensões 
sem efeitos adversos à resistência mecânica e à ductilidade. Esse tipo de tratamento reduz as 
tensões residuais indesejáveis que resultam de: 
a) Deformação não uniforme de forjamento a partir da conformação a frio e desempeno; 
b) Usinagem assimétrica de placas ou peças forjadas; 
c) Soldagem de artigos fundidos outrabalhados e resfriamento de peças fundidas. 
 
A remoção dessas tensões ajuda a manter a estabilidade de forma e elimina condições 
desfavoráveis como a perda de resistência ao escoamento em compressão, comumente conhecida 
como efeito Bauschinger. 
O alívio de tensões pode ser incorporado a outros tipos de tratamentos térmicos, como o 
recozimento, por exemplo. O envelhecimento também pode aliviar tensões residuais. 
Em geral, para um efetivo alívio de tensões, utilizam-se temperaturas elevadas em tempos curtos, 
e temperaturas mais baixas em tempos mais longos. Durante o alívio de tensões de ligas de titânio 
solubilizadas e envelhecidas deve ser tomado cuidado para evitar o super-envelhecimento, que 
reduziria a resistência mecânica. Geralmente este fato induz a seleção de uma combinação de 
temperatura e tempo que promove apenas alívio parcial de tensões. Estruturas montadas devem 
ser colocadas dentro do forno na temperatura e tempo selecionados para o alívio de tensões. Se o 
componente está montado numa estrutura grande, um termopar deve ser colocado na maior peça 
da estrutura. 
A taxa de resfriamento a partir da temperatura de alívio de tensões não é crítica. Por outro 
lado, a uniformidade de resfriamento é crítica, particularmente no intervalo de temperaturas entre 
480 e 315 ºC. Não devem se usados água e óleo como meios de têmpera (resfriamento 
acelerado), porque isso pode causar tensões residuais induzidas por resfriamento desigual. Tanto 
o resfriamento ao ar como o resfriamento em forno são aceitáveis para esses materiais. 
Tratamentos térmicos de alívio de tensões devem se basear na resposta da liga que está 
sendo tratada. De um modo geral, isso envolve a manutenção de uma temperatura suficientemente 
alta para aliviar as tensões, porém sem causar precipitação indesejável, induzida ou não por 
deformação, em ligas alfa-beta e beta, ou sem produzir recristalização indesejável nas ligas 
monofásicas, que dependem do encruamento para atingir resistência mecânica satisfatória. 
 
Recozimento 
 
Como os tratamentos de recozimento de processo são menos controlados que os 
tratamentos de solubilização e envelhecimento apresentam maior variabilidade de resultados. 
Várias ligas de titânio são colocadas em serviço na condição recozida. Como todo tratamento 
térmico, ao melhorar uma determinada propriedade, prejudica outra, o ciclo térmico de recozimento 
deve ser definido em função do objetivo do tratamento. Os tipos de recozimento de processo mais 
comuns são: 
a) Recozimento de laminação; b) Recozimento de recristalização; c) Recozimento para obtenção 
de fase beta. 
O recozimento de laminação é um tratamento geral aplicado a todos os tipos de produtos 
laminados. Não é um recozimento pleno e pode deixar traços de microestrutura trabalhada a frio 
ou a quente em produtos severamente deformados, como por exemplo, chapas. Tratamentos de 
recozimento para recristalização são utilizados para aumento de tenacidade. Neste caso, a liga é 
aquecida a temperaturas mais elevadas no campo bifásico a/ß e mantida nestas temperaturas por 
algum tempo, até ser resfriada muito lentamente. O recozimento para obtenção de fase ß envolve 
um resfriamento lento a partir de temperaturas acima da temperatura beta transus da liga que está 
sendo recozida. Alguns tratamentos térmicos representativos de titânio e suas ligas são 
apresentados na tabela 1 abaixo. 
Tabela 1 – Tratamentos térmicos das ligas de titânio. 
 
Liga Temperatura 
(ºC) 
Tempo 
(h) 
Meio de 
Resfriamento 
Ti Comercialmente 
Puro 
(Todos os Graus) 
650 - 760 1/10 - 2 Ar 
Ti-5Al-2,5Sn 720 – 845 1/6 – 4 Ar 
Ti-8Al-1Mo-1V 790 1 – 8 Ar ou forno 
Ti-6Al-2Sn-4Zr -2Mo 900 1/2 - 1 Ar 
Ti-6Al-2Nb-1Ta-0,8Mo 790 – 900 1 – 4 Ar 
Ti-6Al-4V 705 – 790 1 – 4 Ar ou forno 
Ti-6Al-6V-2Sn 
(Cu + Fe) 
705 – 815 3/4- 4 Ar ou forno 
Ti-3Al-2,5V 650 – 750 1/2 - 2 Ar 
Ti-6Al-2Sn-4Zr -6Mo Geralmente 
não recozido 
Geralmente 
não recozido 
Geralmente 
não recozido 
Ti-5Al-2Sn-4Mo 
-2Zr -4Cr 
(Ti-17) 
Geralmente 
não recozido 
Geralmente 
não recozido 
Geralmente 
não recozido 
Ti-7Al-4Mo 705 – 790 1 – 8 Ar 
Ti-6Al-2Sn-2Zr - 
2Mo-2Cr-0, 
25Si 
705 – 815 1 – 2 Ar 
Ti-8Mn 650 – 760 1/2 - 1 Forno até 540º 
e depois ar 
Ti-13V -11Cr-3Al 705 – 790 1/6 – 1 Ar ou água 
Ti-11,5Mo-6Zr-4,5Sn 
(Beta III) 
690 – 760 1/6 – 1 Ar ou água 
Ti-3Al-8V-Cr-4Zr-4Mo 
(Beta C) 
790 – 815 1/4- 1 Ar ou água 
Ti-10V-2Fe-3Al Geralmente 
não recozido 
Geralmente 
não recozido 
Geralmente 
não recozido 
Ti-15V -3Al-3Cr-3Sn 790 - 815 1/12 – 1/4 Ar 
 
 
Tanto o resfriamento ao ar quanto o resfriamento no forno podem ser usados, porém os 
resultados, em termos de níveis de propriedades mecânicas, serão diferentes para cada método 
de resfriamento. Se a distorção da peça for um problema considerável, a taxa de resfriamento 
deverá ser reduzida. 
Nas ligas de titânio alfa-beta a estabilidade térmica é função das transformações na fase 
beta. Durante resfriamento a partir da temperatura de recozimento, a fase beta pode se 
transformar, e, sob certas condições, pode formar a fase intermediária frágil conhecida como w. 
Sendo assim, um tratamento térmico de recozimento para estabilização é recomendado para 
produzir fase beta estável, capaz de resistir a futuras transformações quando o material é exposto 
às elevadas temperaturas de serviço. As ligas alfa-beta possuem fração de fase beta relativamente 
baixa, como é o caso da liga Ti-6Al-4V, por exemplo, e podem ser resfriadas ao ar a partir da 
têmpera de recozimento, sem prejudicar sua estabilidade. O resfriamento muito lento em forno 
pode promover a formação da fase Ti 3Al, a qual pode reduzir a resistência à corrosão sob tensão. 
No caso de ligas que são solubilizadas e envelhecidas, o tratamento de envelhecimento pode ser 
visto, em alguns casos, como um tratamento térmico de estabilização. 
 
 
 
Figura 4 – Microestrutura da liga Ti-5Al-2,5 Sn. 
 
Pode ser difícil evitar, durante o recozimento, o surgimento de distorções de peças com 
espessuras muito finas e estreitas tolerâncias dimensionais. O endireitamento de uma barra para 
atingir esses requisitos de tolerâncias dimensionais, juntamente com o achatamento da chapa, 
acarreta problemas complicados para os fabricantes de produtos de titânio e suas ligas. Por causa 
do efeito mola, e da resistência ao endireitamento à temperatura ambiente, é necessário realizar a 
conformação mecânica em elevadas temperaturas. Nas temperaturas de recozimento, muitas ligas 
de titânio apresentam resistência à fluência baixa o suficiente para permitir o endireitamento 
durante o recozimento. Com equipamentos adequados, e, em alguns casos, pesagem cuidadosa, 
chapas e peças forjadas de pequena espessura podem ser endireitadas com resultados 
satisfatórios. A uniformidade de resfriamento abaixo de 315 ºC pode melhorar os resultados. 
Vários equipamentos e técnicas de processamento já foram propostos para recozer o titânio de 
modo a resultar num produto plano. O “achatamento por fluência” e o “achatamento por fluência 
em vácuo” são duas dessas técnicas. O achatamento por fluência consiste em aquecer a chapa de 
titânio entre duas chapas planas e limpas de aço num forno contendo uma atmosfera inerte ou 
oxidante. O achatamento por fluência em vácuo é utilizado para produzir placas planas isentas de 
tensões para usinagem subseqüente. A placa é colocada num suporte cerâmico grande e plano, 
que possui unidades de aquecimento elétrico. 
O isolamento é colocado na parte superior da placa e uma folha de plástico é selada à 
estrutura do equipamento. O suporte é então aquecido lentamente até a temperatura de 
recozimento, enquanto é feito vácuo sob o plástico. A pressão atmosférica é usada para achatara 
placa por fluência. 
Uma ampla gama de níveis de resistência mecânica pode ser obtida nas ligas alfa-beta e 
beta por tratamentos de solubilização e envelhecimento. A origem das respostas ao tratamento 
térmico das ligas de titânio está na instabilidade da fase beta de alta temperatura nas temperaturas 
mais baixas. O tratamento de solubilização e envelhecimento (estabilização) geralmente, mas nem 
sempre, é realizado após as operações de trabalho mecânico para gerar propriedades mecânicas 
otimizadas. Aquecendo-se uma liga alfa-beta à temperatura de solubilização, produz-se uma maior 
fração de fase beta. Esta partição de fases é mantida pelo resfriamento rápido pós-solubilização, 
quando é realizado o envelhecimento subseqüente, a decomposição de fase beta instável e da 
martensita (caso esta exista) acontece. As ligas comerciais b, geralmente fornecidas na condição 
solubilizada, precisam somente de envelhecimento para atingir as propriedades desejadas. 
Após a limpeza, os componentes de titânio devem ser colocados em suportes que 
permitam acesso livre ao meio de aquecimento e de resfriamento rápido. Componentes mais 
espessos ou finos da mesma liga podem ser solubilizados juntos, mas o tempo de tratamento é 
determinado pela peça de maior espessura. Para determinar o tempo necessário para a maior 
parte das ligas, a regra consiste em considerar 20 a 30 min para cada 25 mm de espessura, 
seguido pelo tempo necessário de manutenção à temperatura. Uma carga pode ser colocada 
diretamente num forno operando à temperatura de solubilização. Embora o pré-aquecimento não 
seja essencial, pode ser utilizado para minimizar distorções em peças com formato complexo. 
 
Tratamento de Solubilização 
 
Para obter elevada resistência mecânica com adequada ductilidade, geralmente é 
necessário solubilizar a uma elevada temperatura no campo alfa-beta, normalmente 28 a 83 °C 
abaixo da temperatura beta transus da liga. Se forem necessárias elevada tenacidade à fratura e 
alta resistência à corrosão sob tensão, pode ser necessário o recozimento ou solubilização no 
campo beta. Uma mudança na temperatura de solubilização das ligas alfa-beta altera o percentual 
de fase beta, e, conseqüentemente, modifica a resposta ao envelhecimento. A escolha da 
temperatura ideal de solubilização se baseia em considerações práticas como o nível desejado de 
propriedades de resistência à tração e de ductilidade a ser obtido após o envelhecimento. 
Devido ao fato de que o tratamento de solubilização no campo alfa-beta envolve 
aquecimento em temperaturas apenas ligeiramente inferiores à temperatura beta transus, um 
controle adequado de temperatura é essencial. Se a temperatura sobe acima da temperatura beta 
transus, as propriedades de tração, principalmente a ductilidade são reduzidas e não podem ser 
completamente restauradas por um tratamento térmico subseqüente. 
Geralmente as ligas b são fabricadas na condição solubilizada. Se for necessário o 
reaquecimento, os tempos de encharque devem ser longos somente o suficiente para garantir 
solubilização completa, uma vez que pode ocorrer rápido crescimento de grãos nessas condições, 
já que nenhuma segunda fase está presente. Para ligas do tipo quase beta a solubilização deve 
ser realizada abaixo da temperatura beta transus: é o chamado recozimento a-b . Este produto 
solubilizado conteria uma distribuição bimodal de fase alfa, ou seja, fase alfa primária junto com 
fase alfa resultante do envelhecimento. 
 
Resfriamento Rápido – Têmpera 
 
A taxa de resfriamento a partir da temperatura de solubilização apresenta um importante 
efeito sobre a resistência mecânica para ligas a-b . Se esta taxa for muito baixa, ocorrerá 
considerável difusão durante o resfriamento, e a decomposição da fase ß alterada, durante o 
envelhecimento, pode não resultar em ganho de resistência mecânica. Para ligas com teor 
relativamente alto de elementos estabilizadores da fase ß e para produtos com pequeno tamanho 
de seção o resfriamento ao ar ou com ventiladores pode ser adequado. Este resfriamento mais 
lento, quando permitido de acordo com propriedades mecânicas especificadas, é preferível, pois 
minimiza qualquer tipo de distorção. De um modo geral, as ligas b são temperáveis ao ar a partir 
da temperatura de solubilização. 
Água, salmoura a 5 %, ou solução de soda cáustica são os meios de têmpera preferidos 
para o resfriamento rápido das ligas alfa-beta, pois proporcionam taxas de resfriamento 
suficientemente rápidas para evitar a decomposição da fase beta obtida durante o envelhecimento, 
assim como para garantir máxima resposta ao envelhecimento. A necessidade de um resfriamento 
rápido é ainda enfatizada por requisitos de tempos de resfriamento curtos. Dependendo da massa 
das seções que estão sendo tratadas, algumas ligas alfa-beta podem tolerar um tempo de no 
máximo 7 segundos, ao passo que ligas b altamente estabilizadas podem permitir tempos de 
resfriamento da ordem de até 20 segundos. 
O tamanho da seção influencia a eficiência da têmpera e também a resposta ao 
envelhecimento. O teor e o tipo de elemento estabilizador da fase b na liga determinam a 
profundidade de endurecimento ou ganho efetivo de resistência mecânica. A não ser que a liga 
contenha elevados teores de elementos estabilizadores da fase, seções mais espessas resultam 
em propriedades de tração inferiores. 
 
Envelhecimento 
 
A etapa final no tratamento térmico de ligas de titânio para obter máxima resistência 
mecânica consiste no reaquecimento a uma temperatura de envelhecimento entre 425 e 650ºC. O 
envelhecimento provoca a decomposição da fase beta supersaturada retida à temperatura 
ambiente devido à têmpera, assim como a transformação de qualquer tipo de martensita em fase 
alfa. 
O envelhecimento acima das temperaturas padronizadas para cada liga, porém ainda 
várias centenas de graus abaixo da temperatura beta transus, resulta em super-envelhecimento. 
Esta condição de material solubilizado e super-envelhecido encontra uso em situações nas quais 
se deseja pequenos aumentos de resistência mecânica, porém mantendo tenacidade e 
estabilidade dimensional satisfatórias. 
Embora a condição de material envelhecido não seja necessariamente uma condição de 
equilíbrio, um envelhecimento adequado produz alta resistência mecânica com razoável ductilidade 
e estabilidade metalúrgica. O tratamento térmico de ligas alfa-beta para atingir elevada resistência 
mecânica envolve uma série de compromissos e modificações, dependendo do tipo de serviço e 
das propriedades especiais que são exigidas, como, por exemplo, ductilidade e facilidade de 
fabricação. Isso se torna especialmente importante quando a tenacidade à fratura é relevante no 
projeto do componente que está sendo fabricado e quando é necessário reduzir um pouco a 
resistência mecânica para garantir maior vida útil ao componente em serviço. 
Durante o envelhecimento de algumas ligas ß altamente estabilizada, a fase ß inicialmente se 
transforma numa fase metaestável de transição conhecida como fase w, antes de se transformar 
em fase a. A fase w retida, que provoca fragilidade inaceitável em ligas termicamente tratadas para 
condições de serviço, pode ser evitada por um resfriamento muito rápido (têmpera severa) e rápido 
reaquecimento até as temperaturas de envelhecimento superiores a 425 ºC. Contudo, devido á 
formação de uma fase alfa grosseira este tratamento pode não produzir propriedades de 
resistência mecânica ideais. Uma prática de envelhecimento, que assegure que o tempo e a 
temperatura de envelhecimento são adequados para garantir que qualquer transformação para 
fase w seja completa, é geralmente utilizada. Esta prática envolve o aquecimento a temperaturas 
acima de 425ºC para garantir que esta transformação seja completa. 
As ligas metaestáveis beta geralmente não necessitam de tratamento de solubilização.O 
trabalho a quente final, seguido por resfriamento ao ar, deixa essas ligas em condições muito 
semelhantes à condição de liga solubilizada. Entretanto, em alguns casos a solubilização a 790ºC 
resulta em melhor uniformidade de propriedades após o envelhecimento. O envelhecimento a 
480ºC por tempos de 8 a 60 h produz limites de resistência á tração da ordem de 1,10 a 1,38 GPa. 
O envelhecimento por tempos ainda mais longos (acima de 60 h) pode proporcionar resistência 
mecânica ainda mais alta, porém provoca queda de ductilidade e de tenacidade em ligas que 
contêm cromo, quando se formam compostos intermetálicos titânio-cromo. Tempos de 
envelhecimento curtos podem ser utilizados em materiais trabalhados a frio para aumentar 
significativamente a resistência mecânica em relação ao material apenas trabalhado a frio sem 
envelhecimento. 
 
Tratamentos Termoquímicos 
 
Efeitos de Contaminação e da Atmosfera – Generalidades 
 
O titânio reage com o oxigênio, com a água e com o dióxido de carbono normalmente 
encontrados em atmosferas oxidantes usadas em fornos de tratamentos térmicos. Também reage 
com o hidrogênio formado pela decomposição do vapor d’água. A não ser que o tratamento 
térmico seja realizado num forno a vácuo ou em atmosfera inerte, e a não ser que seja mantida 
cuidadosa limpeza superficial, haverá efeito direto sobre as propriedades do titânio e suas ligas. 
Enquanto as propriedades podem ser recuperadas por tratamento térmico em vácuo e pela 
remoção do material oxidado, dependendo da situação é mais eficiente prevenir ou minimizar as 
interações com a superfície do material, sempre que possível. Mesmo quando, por exemplo, 
revestimentos são usados no forjamento para proteger a superfície da peça forjada e lubrificar o 
material que está sendo forjado, sempre ocorre algum acúmulo de óxidos e nitretos, tornando 
necessária a remoção do material deteriorado na superfície da peça, geralmente por usinagem. 
Entretanto, em alguns casos a contaminação superficial pode tornar a peça inútil para uma 
determinada aplicação. 
 
 
Contaminação durante Tratamento Térmico 
 
Antes de serem submetidos a qualquer tipo de tratamento térmico, os componentes de 
titânio e suas ligas devem ser submetidos a etapas de limpeza e secagem. Devem ser tomados 
cuidados para não utilizar água de qualquer tipo para essa limpeza. Do mesmo modo, 
componentes de titânio e suas ligas devem ser submetidas a uma cuidadosa emoção de óleos 
aderidos, impressões digitais, graxas e gorduras em geral, tintas e qualquer tipo de substância 
estranha aderida à superfície dessas peças. A limpeza é necessária devido à elevada reatividade 
do titânio em altas temperaturas, o que poderia levar à contaminação e à conseqüente fragilização, 
aumentando a susceptibilidade à corrosão sob tensão. Após a limpeza as peças devem ser 
manuseadas com luvas para evitar a contaminação. Se um componente deve ter seu tamanho 
ajustado, ou se deve ser endireitado ou tratado termicamente num suporte, este suporte deve estar 
livre de qualquer tipo de contaminação ou óxido aderido. 
O titânio é quimicamente ativo em temperaturas elevadas e oxida ao ar, resultando na 
formação de uma camada de óxido. Entretanto, a oxidação não é a maior preocupação no 
tratamento térmico do titânio, embora possa ser um problema nas operações de conformação de 
chapas. 
O acúmulo de oxigênio (ou nitrogênio) durante o tratamento térmico resulta numa estrutura 
de superfície composta predominantemente por fase alfa, já que tanto o oxigênio como o nitrogênio 
são elementos que estabilizam a fase alfa. Entre os dois, o oxigênio é o mais forte estabilizador de 
fase alfa. Além disso, o oxigênio é absorvido a uma taxa bem mais elevada do que o nitrogênio. A 
fase alfa assim formada é prejudicial devido ao caráter frágil dessa fase alfa enriquecida em 
oxigênio, que também é muito abrasiva, tanto para ferramentas à base de carbonetos como a 
ferramentas de aços rápidos. A 955 ºC essa fase alfa oxidada pode se estender em até 0,2 a 0,3 
mm de profundidade e deve ser removida. 
Um revestimento pode aplicado com spray antioxidante antes da operação de limpeza das 
chapas de modo a minimizar o acúmulo de oxigênio durante o tratamento térmico. Estes 
revestimentos funcionam bem em temperaturas de até 760 ºC, mas seu uso não elimina 
completamente a necessidade de remover o óxido superficial após o tratamento térmico. 
O perigo do acúmulo de hidrogênio tem maior importância do que a oxidação, uma vez que 
o hidrogênio não forma uma camada visível na superfície, que possa ser usada como indicador do 
excesso de hidrogênio no metal. As especificações atuais limitem os teores de hidrogênio a um 
valor máximo da ordem de 125 a 200 ppm, depen dendo do tipo de liga e de operação de 
conformação. Acima desses limites o hidrogênio fragiliza significativamente algumas ligas de 
titânio, reduzindo assim a resistência ao impacto e à tração de corpos de prova entalhados, 
causando também trincamento retardado. 
 
Acúmulo de Hidrogênio 
 
Com exceção dos tratamentos térmicos em alto vácuo, banhos de sais e gases 
quimicamente inertes como o argônio, todas as atmosferas de tratamento térmico contêm certo 
teor de hidrogênio em temperaturas usadas no recozimento do titânio. Combustíveis á base de 
hidrocarbonetos produzem hidrogênio como subproduto da combustão incompleta; fornos elétricos 
com atmosfera de ar contêm hidrogênio como resultado da decomposição do vapor d’água. 
Entretanto, por ser possível tolerar pequenos teores de hidrogênio no titânio e devido ao fato de 
que vácuo e atmosferas inertes representam um alto custo, a maioria das operações de tratamento 
térmico de titânio são realizadas em fornos convencionais que utilizam atmosfera oxidante, a qual 
proporciona ao titânio uma camada de óxido protetor que retarda o acúmulo de hidrogênio. 
 
Taxas de Oxidação 
 
As taxas de oxidação das ligas de titânio variam muito. A liga Ti-6Al-4V apresenta taxas de 
oxidação inferiores às da liga Ti-5Al-2,5 Sn e às do titânio comercialmente puro, sendo 
praticamente nula a 650 ºC. E mesmo em temperaturas mais elevadas, da ordem de 980 ºC, a liga 
Ti-6Al-4V oxida a uma taxa de 25 mg/cm3, enquanto a liga Ti-5Al-2,5 Sn na mesma temperatura 
oxida a quase 150 mg/cm3 e o titânio comercialmente puro a cerca de 80 mg/cm3. 
Nitrogênio 
O nitrogênio é absorvido pelo titânio durante tratamento térmico em taxas muito inferiores à 
da absorção do oxigênio e assim não representa um problema tão sério em termos de 
contaminação. O nitrogênio seco é usado com sucesso e a um custo muito menor do que 
atmosferas inertes no tratamento térmico de ligas de titânio forjadas, que devem ser usinadas 
completamente após o tratamento térmico. Entretanto, se for absorvido em altos teores o nitrogênio 
pode levar à formação de compostos duros e frágeis (nitretos e similares). 
 
Monóxido de Carbono e Dióxido de Carbono 
 
Os gases CO e CO2 se decompõem em presença de titânio aquecido, resultando em 
oxidação superficial. 
 
Cloretos 
 
As ligas de titânio são submetidas a condições de corrosão sob tensão quando peças com 
elevadas tensões residuais são expostas a temperaturas acima de 290ºC. O sal proveniente de 
impressões digitais e os cloretos contidos em algumas soluções desengordurantes podem causar 
trincamento por corrosão sob tensão em temperaturas superiores a 315 ºC. Embora este fenômeno 
ocorra rapidamente em ensaios de laboratório, e também durante tratamento térmico, o 
trincamento associado à presença de sais em altas temperaturas não costuma ser um problema 
significativo em condições de serviço. Em todo caso, deve haver cuidado durante qualquer etapa 
de tratamento térmico para evitar contaminação por cloretos. 
 
Requisitos Pós-Tratamento Térmico em Caso de Interações com a Atmosfera 
 
O oxigênio e o nitrogênio reagem com o titânio nasuperfície metálica, produzindo uma 
camada enriquecida em oxigênio (conhecida como “a case” no idioma inglês). Esta camada frágil 
deve ser removida antes de o componente entrar em operação. Pode ser removida por usinagem, 
Porém, certas operações de usinagem provocam desgaste excessivo na ferramenta de corte. A 
prática mais comum consiste em remover esta camada por outros métodos mecânicos ou por 
métodos químicos, ou por uma combinação de ambos os tipos. As taxas de oxidação das ligas 
comerciais de titânio variam muito e são fortemente influenciadas pela temperatura e pelo tempo 
de tratamento térmico. 
Um método para verificar a completa remoção da camada oxidada consiste em atacar o 
componente com uma solução composta por 18 g de bifluorito de am ônia L/H2O. A presença ou 
ausência da camada oxidada é detectada pela diferença de características obtidas após o ataque: 
uma coloração cinza clara mostra a presença da camada oxidada, enquanto uma coloração cinza 
escura indica a ausência desta camada oxidada. Se um componente forjado for usinado, o 
tratamento com bifluorito de amônia deve ser precedido por um ataque numa solução contendo 5 
% de ácido fluorídrico e 30 % de ácido nítrico em água. Para outros tipos de produtos trabalhados 
mecanicamente, como placas, por exemplo, geralmente é feita uma observação em estéreo-
microscópio em amostras representativas tiradas da placa. 
Pequenos teores de hidrogênio (100 a 200 ppm) podem ser tolerados em ligas de titânio, 
dependendo do tipo de aplicação, que define a norma à qual o produto se aplica. Elevados teores 
de hidrogênio podem levar à falha prematura de um determinado componente. O acúmulo de 
hidrogênio no material ocorre não apenas durante o tratamento térmico, mas também durante a 
decapagem ou operações de limpeza química, em geral utilizada para remover a camada externa 
oxidada. A quantidade de hidrogênio acumulado só pode ser determinada por análise química. Se 
for encontrado um elevado teor de hidrogênio, é necessário o recozimento em vácuo. Um típico 
ciclo de recozimento em vácuo consiste no aquecimento na temperatura especificada para o 
recozimento, ou em temperatura próxima, durante 2 a 4 h em vácuo não inferior a 10-3 mm de Hg. 
 
Dilatação Térmica Durante Tratamento Térmico 
 
A solubilização de peças com grandes dimensões exige tolerâncias para dilatação térmica 
durante o tratamento térmico. Esta dilatação pode ser mantida após resfriamento e pode ser 
aumentada por longos intervalos de tempo à temperatura de solubilização ou por taxas de 
aquecimento mais lentas. Uma taxa de aquecimento da ordem de 3,3ºC/min aplicada a liga Ti -6Al-
4V durante alguns segundos resulta em uma dilatação de apenas 0,22 a 0,27 %. Quando o tempo 
é aumentado para 1 h esta dilatação cresce para níveis entre 0,49 e 0,60 %. Prolongando-se o 
tempo para 2 h, a dilatação aumenta para 0,90 a 1,00 %. Entretanto, mantido o tempo em 1 h, o 
aumento da taxa de aquecimento para 10ºC/min é responsável pelo decréscimo da dilatação 
térmica de 0,49 a 0,60 % para 0,32 a 0,35 %. 
 
Bibliografia 
 
1. http://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2004/titanium/titanium.html 
2. http://www.key-to-metals.com/ 
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Titanium