Materiais Ferrosos 02

Prévia do material em texto

T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Florianópolis, 29 de setembro de 
2013
Tecnologia Mecânica
Antonio Augusto Morini
antonio.morini@ifsc.edu.br
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
A constituição estrutural das ligas ferro carbono à
temperatura ambiente, esfriadas lentamente é:
� Ferro comercialmente puro: FERRITA
� Aços hipoeutetóides (até 0,77% C): FERRITA + PERLITA
� Aços eutetóides (0,77% C): PERLITA
� Aços hipereutetóides (0,77% C até 2,11% C): PERLITA E
CEMENTITA
Diagrama de equilíbrio Ferro CarbonoDiagrama de equilDiagrama de equilííbrio Ferro Carbonobrio Ferro Carbono
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
I
n
f
l
u
ê
n
c
i
a
 
d
o
 
t
e
o
r
 
d
e
 
c
a
r
b
o
n
o
 
s
o
b
r
e
 
a
s
 
p
r
o
p
r
i
e
d
a
d
e
s
 
d
o
 
a
ç
o
 
c
a
r
b
o
n
o
 
e
s
f
r
i
a
d
o
 
l
e
n
t
a
m
e
n
t
e
I
n
f
l
u
ê
n
c
i
a
 
d
o
 
t
e
o
r
 
d
e
 
c
a
r
b
o
n
o
 
s
o
b
r
e
 
I
n
f
l
u
ê
n
c
i
a
 
d
o
 
t
e
o
r
 
d
e
 
c
a
r
b
o
n
o
 
s
o
b
r
e
 
a
s
 
p
r
o
p
r
i
e
d
a
d
e
s
 
d
o
 
a
a
s
 
p
r
o
p
r
i
e
d
a
d
e
s
 
d
o
 
a
ç
ç
o
 
c
a
r
b
o
n
o
 
o
 
c
a
r
b
o
n
o
 
e
s
f
r
i
a
d
o
 
l
e
n
t
a
m
e
n
t
e
e
s
f
r
i
a
d
o
 
l
e
n
t
a
m
e
n
t
e
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
4
As curvas TTT estabelecem a As curvas TTT estabelecem a 
temperatura e o tempo em que temperatura e o tempo em que 
ocorre uma determinada ocorre uma determinada 
transformatransformaççãoão
Curvas TTT
Tempo – Temperatura - Transformação
Curvas TTTCurvas TTT
Tempo Tempo –– Temperatura Temperatura -- TransformaTransformaççãoão
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
5
início final
Curvas TTTCurvas TTTCurvas TTT
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Diagrama TTT
Transformação / Tempo / Temperatura
Diagrama TTTDiagrama TTT
TransformaTransformaçção / Tempo / Temperaturaão / Tempo / Temperatura
�A velocidade de resfriamento da austenita afeta 
profundamente as características do aço;
�Para velocidades acima da velocidade crítica de 
resfriamento, não há tempo suficiente para uma 
completa movimentação atômica, podendo deixar 
de formar até mesmo a perlita, surgindo novos 
elementos, de grande importância para os aços;
�A martensita é um dos principais componentes.
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
7
Curvas de resfriamento à temperatura 
constante para um aço eutetóide
Curvas de resfriamento Curvas de resfriamento àà temperatura temperatura 
constante para um aconstante para um açço o euteteutetóóideide
07/53
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
D
i
a
g
r
a
m
a
 
d
e
 
t
r
a
n
s
f
o
r
m
a
ç
ã
o
 
i
s
o
t
é
r
m
i
c
a
T
r
a
n
s
f
o
r
m
a
ç
ã
o
 
–
T
e
m
p
o
 
–
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
 
 
p
a
r
a
 
o
 
a
ç
o
 
e
u
t
e
t
ó
i
d
e
 
(
0
,
7
7
%
 
C
)
D
i
a
g
r
a
m
a
 
d
e
 
t
r
a
n
s
f
o
r
m
a
D
i
a
g
r
a
m
a
 
d
e
 
t
r
a
n
s
f
o
r
m
a
ç
ç
ã
o
 
i
s
o
t
ã
o
 
i
s
o
t
é
é
r
m
i
c
a
r
m
i
c
a
T
r
a
n
s
f
o
r
m
a
T
r
a
n
s
f
o
r
m
a
ç
ç
ã
o
 
ã
o
 
–
–
T
e
m
p
o
 
T
e
m
p
o
 
–
–
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
 
 
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
 
 
p
a
r
a
 
o
 
a
p
a
r
a
 
o
 
a
ç
ç
o
 
e
u
t
e
t
o
 
e
u
t
e
t
ó
ó
i
d
e
 
(
0
,
7
7
%
 
C
)
i
d
e
 
(
0
,
7
7
%
 
C
)
727 727 727 727 ≡≡≡≡ΧΧΧΧ
Austenita pode 
se transformar 
em perlita, baini-
ta ou martensita.
Pode ficar algu-
ma austenita re-
tida.
Curva I – Início d 
transformação.
Curva F – Final 
de transformação
.
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Diagrama TTT – Aço eutetóide Diagrama TTT Diagrama TTT –– AAçço euteto eutetóóide ide 
� Linha horizontal na parte superior (727 ºC) 
representa a linha inferior da zona crítica (nome 
dado devido ao início da transformação da austenita);
� A curva marcada pela letra I é o tempo de início 
da transformação da austenita em perlita;
� A curva marcada pela letra F é o tempo de 
finalização da transformação austenita - perlita;
� Em temperaturas próximas da temperatura 
crítica (727 ºC) a transformação demora para
iniciar e para terminar;
� Essa velocidade de transformação é cada vez 
menor até a temperatura de 550 ºC;
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Diagrama TTT – Aço eutetóide Diagrama TTT Diagrama TTT –– AAçço euteto eutetóóide ide 
� Abaixo de 550 ºC o tempo para iniciar a 
transformação aumenta novamente e a 
velocidade de transformação diminui;
� Entre 550 ºC e 220 ºC aparece a bainita, cujo 
agregado vai desde a ferrita em forma de pena 
e carboneto de ferro muito fino até um 
constituinte em forma de agulhas com 
coloração escura
� Finalmente a cerca de 220 ºC (linha Mi) até a 
linha Mf a transformação ocorre 
instantaneamente, aparecendo a martensita;
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
11
MARTENSITAMARTENSITA
��A A martensitamartensita se forma se forma 
quando o resfriamento for quando o resfriamento for 
rráápido o suficiente de pido o suficiente de 
forma a forma a evitar a difusão evitar a difusão 
do carbonodo carbono, ficando o , ficando o 
mesmo retido em solumesmo retido em soluçção.ão.
�� Como conseqComo conseqüüência ência 
disso, ocorre a disso, ocorre a 
transformatransformaçção ão polimpolimóórficarfica
mostrada ao lado.mostrada ao lado.
Cúbico
de face centrada
AUSTENITA
MARTENSITA
TRANSFORMAÇÃO 
ALOTRÓPICA COM 
AUMENTO DE VOLUME
Microestruturas – resultado do resfriamento rápido Microestruturas Microestruturas –– resultado do resfriamento rresultado do resfriamento ráápido pido 
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
M
a
r
t
e
n
s
i
t
a
 
–
e
n
t
r
e
 
6
3
 
e
 
6
7
 
R
.
 
C
.
M
a
r
t
e
n
s
i
t
a
 
M
a
r
t
e
n
s
i
t
a
 
–
–
e
n
t
r
e
 
6
3
 
e
 
6
7
 
R
.
 
C
.
e
n
t
r
e
 
6
3
 
e
 
6
7
 
R
.
 
C
.
12/53
T 
C
M
CurvasTTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
13
Martensita nos aços
Martensita no titânio
A transformação 
Martensítica ocorre com 
aumento de volume
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
14
•• BAINITABAINITA
��Ocorre a uma temperatura inferior a do Ocorre a uma temperatura inferior a do 
joelho;joelho;
��Forma de agulhas, contendo Forma de agulhas, contendo ferritaferrita e e 
cementitacementita, que s, que sóó podem ser vista com podem ser vista com 
microscmicroscóópio eletrônicopio eletrônico
Dureza: bainita superior = 40-60 Rc
Microestruturas – resfriamento fora das condições 
de equilíbrio 
Microestruturas Microestruturas –– resfriamento fora das condiresfriamento fora das condiçções ões 
de equilde equilííbrio brio 
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
B
a
i
n
i
t
a
–
e
n
t
r
e
 
4
0
 
e
 
6
0
 
R
.
 
C
.
B
a
i
n
i
t
a
B
a
i
n
i
t
a
–
–
e
n
t
r
e
 
4
0
 
e
 
6
0
 
R
.
 
C
.
e
n
t
r
e
 
4
0
 
e
 
6
0
 
R
.
 
C
.
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
D
i
a
g
r
a
m
a
 
d
e
 
t
r
a
n
s
o
f
r
m
a
ç
ã
o
I
s
o
t
é
r
m
i
c
a
 
C
u
r
v
a
 
T
T
T
 
–
A
ç
o
 
h
i
p
o
e
u
t
e
t
ó
i
d
e
D
i
a
g
r
a
m
a
 
d
e
 
D
i
a
g
r
a
m
a
 
d
e
 
t
r
a
n
s
o
f
r
m
a
t
r
a
n
s
o
f
r
m
a
ç
ç
ã
o
ã
o
I
s
o
t
I
s
o
t
é
é
r
m
i
c
a
 
r
m
i
c
a
 
C
u
r
v
a
 
T
T
T
 
C
u
r
v
a
 
T
T
T
 
–
–
A
A
ç
ç
o
 
h
i
p
o
e
u
t
e
t
o
 
h
i
p
o
e
u
t
e
t
ó
ó
i
d
e
i
d
e
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
D
i
a
g
r
a
m
a
 
d
e
 
t
r
a
n
s
o
f
r
m
a
ç
ã
o
I
s
o
t
é
r
m
i
c
a
 
C
u
r
v
a
 
T
T
T
 
–
A
ç
o
 
h
i
p
e
r
e
u
t
e
t
ó
i
d
e
D
i
a
g
r
a
m
a
 
d
e
 
D
i
a
g
r
a
m
a
 
d
e
 
t
r
a
n
s
o
f
r
m
a
t
r
a
n
s
o
f
r
m
a
ç
ç
ã
o
ã
o
I
s
o
t
I
s
o
t
é
é
r
m
i
c
a
 
r
m
i
c
a
 
C
u
r
v
a
 
T
T
T
 
C
u
r
v
a
 
T
T
T
 
–
–
A
A
ç
ç
o
 
o
 
h
i
p
e
r
e
u
t
e
t
h
i
p
e
r
e
u
t
e
t
ó
ó
i
d
e
i
d
e
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
I
n
f
l
u
ê
n
c
i
a
 
d
o
 
t
e
o
r
 
d
e
 
c
a
r
b
o
n
o
 
n
a
s
 
l
i
n
h
a
s
 
M
i
e
 
M
f
I
n
f
l
u
ê
n
c
i
a
 
d
o
 
t
e
o
r
 
d
e
 
c
a
r
b
o
n
o
 
n
a
s
 
I
n
f
l
u
ê
n
c
i
a
 
d
o
 
t
e
o
r
 
d
e
 
c
a
r
b
o
n
o
 
n
a
s
 
l
i
n
h
a
s
 
M
l
i
n
h
a
s
 
M
i
i
e
 
e
 
M
M
f
f
18/53
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
D
i
a
g
r
a
m
a
 
T
T
T
 
p
a
r
a
 
d
e
c
r
é
s
c
i
m
o
 
c
o
n
t
í
n
u
o
 
d
e
 
t
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
 
D
i
a
g
r
a
m
a
 
T
T
T
 
p
a
r
a
 
d
e
c
r
D
i
a
g
r
a
m
a
 
T
T
T
 
p
a
r
a
 
d
e
c
r
é
é
s
c
i
m
o
 
s
c
i
m
o
 
c
o
n
t
c
o
n
t
í
í
n
u
o
 
d
e
 
t
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
 
n
u
o
 
d
e
 
t
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
 
Na prática, a temperatura constante é irreal, o que t
em-se é um decréscimo contínuo de temperatura, de
pendente da velocidade de resfriamento, como mos
trado abaixo.
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Diagrama TTT para decréscimo contínuo de 
temperatura – efeito do meio de resfriamento 
Diagrama TTT para decrDiagrama TTT para decrééscimo contscimo contíínuo de nuo de 
temperatura temperatura –– efeito do meio de resfriamento efeito do meio de resfriamento 
Maior que EMartensitaÁguaF
AltaMartensitaT
Maior que CPerlita + MartensitaÓleo
Meio 
intermediário 
D (Di-Dmi-
Dmf)
Maior que BPerlita finaAr insufladoC (Ci-Cf)
Maior que APerlita médiaArB
baixaPerlita grossaFornoA (Ai-Af)
DUREZACONSTITUIÇÃORESFRIAMENTOCURVA
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Diagrama TTT para decréscimo contínuo de 
temperatura – efeito da seção da peça 
Diagrama TTT para decrDiagrama TTT para decrééscimo contscimo contíínuo de nuo de 
temperatura temperatura –– efeito da seefeito da seçção da peão da peçça a 
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Fatores que afetam a posição das curvas TTTFatores que afetam a posiFatores que afetam a posiçção das curvas TTTão das curvas TTT
� Composição química: Todos os elementos de liga, 
com exceção do cobalto, adicionados ao aço, deslocam 
as curvas de início e fim de transformação para a 
direita, ou seja, retardam a transformação;
� Tamanho de grão: Quanto maior o tamanho de grão, 
mais para a direita são deslocadas as curvas de início 
e fim de transformação, retardando o início e o fim da 
formação de perlita a partir de grãos da austenita;
� Homogeneidade da austenita: Quanto menos 
homogênea a austenita, ou seja, quanto maior a 
quantidade de carbonetos residuais ou de áreas 
específicas ricas em carbono, mais rápido será o início 
da formação de perlita.
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Composição QuímicaComposiComposiçção Quão Quíímicamica
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Composição QuímicaComposiComposiçção Quão Quíímicamica
Neste aço, é pos-
sível conseguir a 
formação da bai-
nita por resfria-
mento contínuo
24/53
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Tamanho do grãoTamanho do grãoTamanho do grão
� Aços com tamanho de grão austenítico grande tendem 
a apresentar, no resfriamento, estrutura martensítica 
mais facilmente do que aço com tamanho de grão 
austenítico menor;
� O crescimento da austenita é maior quanto mais alta 
for a temperatura ou quanto mais longo o tempo de 
permanência às temperaturas de austenização;
� O controle de tamanho de grão pode ser feito através 
da adição de determinados elementos de liga em 
teores baixos. Os elementos que podem controlar o 
crescimento de grão da austenita são o alumínio, otitânio, o zircônio e o vanádio.
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Tamanho do grão – padrões ASTM E 112Tamanho do grão Tamanho do grão –– padrões ASTM E 112padrões ASTM E 112
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Efeito do tamanho do grão – aços 
temperados
Efeito do tamanho do grão Efeito do tamanho do grão –– aaçços os 
temperadostemperados
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Tratamento térmico dos açosTratamento tTratamento téérmico dos armico dos aççosos
�� Tratamento tTratamento téérmico rmico éé o conjunto de o conjunto de 
operaoperaçções de aquecimento e ões de aquecimento e 
resfriamento a que são submetidos os resfriamento a que são submetidos os 
aaçços sob condios sob condiçções controladas de ões controladas de 
temperatura, tempo, atmosfera e temperatura, tempo, atmosfera e 
velocidade de esfriamento, com o velocidade de esfriamento, com o 
objetivo de alterar suas microestruturas objetivo de alterar suas microestruturas e e 
consequentemente suas propriedades ou consequentemente suas propriedades ou 
caractercaracteríísticas determinantes.sticas determinantes.
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Tratamento térmico dos açosTratamento tTratamento téérmico dos armico dos aççosos
Os principais objetivos nos tratamentos térmicos 
são:
� Remoção de tensões;
� Aumento ou diminuição da dureza;
� Aumento da resistência mecânica;
� Melhora da: ductibilidade, usinabilidade, 
resistência ao desgaste, propriedades de corte, 
resistência à corrosão e resistência ao calor;
� Modificação das propriedades elétricas e 
magnéticas.
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Fatores de influência no tratamento térmicoFatores de influência no tratamento tFatores de influência no tratamento téérmicormico
Os principais fatores de influência nos tratamentos 
térmicos são:
1. Aquecimento: 
a. O aquecimento geralmente vai acima da 
temperatura crítica, para se ter a completa 
austenização do aço;
b. Na fase de aquecimento devem ser 
apropriadamente consideradas:
� Velocidades de aquecimento: principalmente 
quando o aço têm altas tensões internas.
� Temperatura máxima de aquecimento: 
Depende principalmente do teor de carbono e 
dos componentes de liga.
30/53
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Fatores de influência no tratamento térmicoFatores de influência no tratamento tFatores de influência no tratamento téérmicormico
Os principais fatores de influência nos tratamentos 
térmicos são:
2. Tempo de permanência à temperatura de aquecimento: 
a. Quanto mais longo o tempo de permanência do aço 
à temperatura considerada de austenização, mais 
completa a dissolução do carboneto de ferro;
b. Entretanto, é consenso que uma temperatura 
ligeiramente mais elevada é mais vantajosa do que 
uma temperatura menor e um tempo mais longo;
c. Em suma, o tempo de permanência à temperatura 
de aquecimento deve ser o suficiente para se ter 
uma uniformização de temperatura através de toda 
a seção da peça.
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Fatores de influência no tratamento térmicoFatores de influência no tratamento tFatores de influência no tratamento téérmicormico
Os principais fatores de influência nos tratamentos 
térmicos são:
3. Resfriamento: 
a. É o fator mais importante podendo-se obter desde 
a perlita grosseira de baixa resistência mecânica e 
baixa dureza até a martensita, que é o constituinte 
mais duro resultante dos tratamentos térmicos;
b. A escolha do meio de resfriamento depende da 
seção e forma da peça e do tipo de estrutura final 
desejada a uma determinada profundidade;
c. Os principais meios de resfriamento são: ambiente 
do forno, ar, água, banhos de sal, banhos de metal 
fundido e soluções aquosas;
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Fatores de influência no tratamento térmicoFatores de influência no tratamento tFatores de influência no tratamento téérmicormico
3. Resfriamento: 
d. Algumas vezes, um resfriamento drástico, como a 
água, pode causar o empenamento e até mesmo a 
ruptura de uma peça;
e. Deve-se conciliar a necessidade de obter uma 
estrutura adequada com a profundidade de 
endurecimento prevista. Neste ponto, a escolha do 
aço adequado é fundamental;
f. É importante manter o meio de resfriamento ou a 
peça em movimento, para garantir a uniformidade;
g. Banhos de sal são particularmente usados na 
têmpera dos aços rápidos;
h. Gases são utilizados para velocidades de 
resfriamento superiores à do ar tranquilo e 
inferiores às obtidas em óleo.
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Fatores de influência no tratamento térmicoFatores de influência no tratamento tFatores de influência no tratamento téérmicormico
Os principais fatores de influência nos tratamentos 
térmicos são:
4. Atmosfera do Forno: 
a. Nos tratamentos térmicos dos aços deve-se evitar a 
oxidação, que causa a formação indesejada de 
“casca de óxido” e a descarbonetação. Que 
provoca o amolecimento da superfície da peça;
b. Tais fenômenos podem ser evitados pelo uso de 
uma atmosfera protetora ou controlada no interior 
do forno (oxigênio, nitrogênio, vapor d’água, 
anidrido carbônico, óxido de carbono, 
hidrocarbonêtos, etc).
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
35
AAÇÇO + TRATAMENTO TO + TRATAMENTO TÉÉRMICORMICO
O TRATAMENTO TO TRATAMENTO TÉÉRMICO ESTRMICO ESTÁÁ
ASSOCIADO DIRETAMENTE ASSOCIADO DIRETAMENTE 
COM O TIPO DE ACOM O TIPO DE AÇÇO.O.
PORTANTO, DEVE SER PORTANTO, DEVE SER 
ESCOLHIDO DESDE O INESCOLHIDO DESDE O INÍÍCIO DO CIO DO 
PROJETOPROJETO
Tratamento térmicoTratamento tTratamento téérmicormico
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
36
Principais Tratamentos Térmicos
Recozimento
Normalização Tempera 
e Revenido
Esferoidização ou
Coalescimento
Alívio de 
tensões e
Recristalização
Reduz a dureza 
e facilita a
usinagem de 
aços com alto 
teor de carbono
Aumenta a 
Resistência 
Mecânica e 
a dureza
Confere 
homogeneidade
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
37
•• Objetivos:Objetivos:
-- RemoRemoçção de tensões internas devido aos ão de tensões internas devido aos 
tratamentos mecânicos;tratamentos mecânicos;
-- Diminuir a dureza para melhorar a usinabilidade;Diminuir a dureza para melhorar a usinabilidade;
-- Alterar as propriedades mecânicas como a Alterar as propriedades mecânicas como a 
resistência e ductilidade;resistência e ductilidade;
-- Ajustar o tamanho de grão;Ajustar o tamanho de grão;
-- Melhorar as propriedades elMelhorar as propriedades eléétricas e magntricas e magnééticas;ticas;
-- Produzir uma microestrutura definida.Produzir uma microestrutura definida.
Tratamento térmico – RecozimentoTratamento tTratamento téérmico rmico –– RecozimentoRecozimento
37/53
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
38
Recozimento
Isotérmico
Recozimento
Total ou Pleno
Resfriamento 
Lento 
(dentro do forno)
T
r
a
t
a
m
e
n
t
o
 
t
é
r
m
i
c
o
 
–
R
e
c
o
z
i
m
e
n
t
o
T
r
a
t
a
m
e
n
t
o
 
t
T
r
a
t
a
m
e
n
t
o
 
t
é
é
r
m
i
c
o
 
r
m
i
c
o
 
–
–
R
e
c
o
z
i
m
e
n
t
o
R
e
c
o
z
i
m
e
n
to
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
39
ObjetivosObjetivos::
�� RefinarRefinar o o grãogrão
�� MelhorarMelhorar a a uniformidadeuniformidade dada microestrutramicroestrutra
*** *** ÉÉ usadausada antes antes dada têmperatêmpera e e revenidorevenido
Tratamento térmico – NormalizaçãoTratamento tTratamento téérmico rmico –– NormalizaNormalizaççãoão
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
40
Normalização
Resfriamento 
ao ar
T
r
a
t
a
m
e
n
t
o
 
t
é
r
m
i
c
o
 
–
N
o
r
m
a
l
i
z
a
ç
ã
o
T
r
a
t
a
m
e
n
t
o
 
t
T
r
a
t
a
m
e
n
t
o
 
t
é
é
r
m
i
c
o
 
r
m
i
c
o
 
–
–
N
o
r
m
a
l
i
z
a
N
o
r
m
a
l
i
z
a
ç
ç
ã
o
ã
o
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
41
ObjetivosObjetivos::
�� ObterObter estruturaestrutura matensmatensííticatica queque promovepromove::
-- AumentoAumento nana durezadureza
-- AumentoAumento nana resistênciaresistência àà tratraççãoão
-- redureduççãoão nana tenacidadetenacidade
*** A *** A têmperatêmpera geragera tensõestensões �� devedeve--se se fazerfazer
revenidorevenido posteriormenteposteriormente
Tratamento térmico – TemperaTratamento tTratamento téérmico rmico –– TemperaTempera
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
42
*** Sempre acompanha a têmpera*** Sempre acompanha a têmpera
ObjetivosObjetivos::
-- AliviaAlivia ouou remove remove tensõestensões
-- CorrigeCorrige a a durezadureza e a e a fragilidadefragilidade, , 
aumentandoaumentando a a durezadureza e a e a tenacidadetenacidade
Tratamento térmico – RevenidoTratamento tTratamento téérmico rmico –– RevenidoRevenido
42/53
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
43
Tempera e 
Revenido
T
r
a
t
a
m
e
n
t
o
 
t
é
r
m
i
c
o
 
–
T
ê
m
p
e
r
a
 
e
 
R
e
v
e
n
i
d
o
T
r
a
t
a
m
e
n
t
o
 
t
T
r
a
t
a
m
e
n
t
o
 
t
é
é
r
m
i
c
o
 
r
m
i
c
o
 
–
–
T
ê
m
p
e
r
a
 
T
ê
m
p
e
r
a
 
e
 
R
e
v
e
n
i
d
o
e
 
R
e
v
e
n
i
d
o
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
44
•• ObjetivoObjetivo
ProduProduçção de uma estrutura globular ou ão de uma estrutura globular ou 
esferoidal de carbonetos no aesferoidal de carbonetos no açço o 
�� melhora a usinabilidade, especialmente melhora a usinabilidade, especialmente 
dos ados açços alto carbonoos alto carbono
�� facilita a deformafacilita a deformaçção a frioão a frio
Tratamento térmico – Esferoidização ou 
coalescimento
Tratamento tTratamento téérmico rmico –– EsferoidizaEsferoidizaççãoão ou ou 
coalescimentocoalescimento
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
45
Dentes de engrenagem temperadas por induDentes de engrenagem temperadas por induççãoão
Tratamento superficiaisTratamento superficiaisTratamento superficiais
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
OBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVO
Endurecimento superficial do aço
����
visando
�
Aumentar a resistência ao desgaste e 
à abrasão da superfície
46
Tratamento superficiaisTratamento superficiaisTratamento superficiais
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
47
• TEMPERA SUPERFICIAL
• TRATAMENTOS TERMOQUÍMICOS
Tratamento superficiaisTratamento superficiaisTratamento superficiais
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
48
�A profundidade de endurecimento pode ser aumentada pelo 
prolongamento do tempo de aquecimento.
�Podem ser atingidas profundidades de até 6,3 mm.
�O processo é uma alternativa de tratamento para peças 
muito grandes, que não caibam em fornos.
Fonte:www.cimm.com.br
Têmpera superficial – têmpera por chamaTêmpera superficial Têmpera superficial –– têmpera por chamatêmpera por chama
48/53
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
49
��Na Na têmpera por indutêmpera por induççãoão, a pe, a peçça a éé colocada no interior de uma bobina colocada no interior de uma bobina 
submetida submetida àà passagem de corrente alternada.passagem de corrente alternada.
��O campo O campo energizaenergiza a pea peçça, provocando seu aquecimento. Dependendo a, provocando seu aquecimento. Dependendo 
da da freqfreqüüência e da correnteência e da corrente, a taxa e a profundidade de aquecimento , a taxa e a profundidade de aquecimento 
podem ser controladas. A temperatura varia de 800 podem ser controladas. A temperatura varia de 800 °°C C àà 900 900 °°C.C.
��Devido a estas caracterDevido a estas caracteríísticas, o processo sticas, o processo éé indicado para tratamento indicado para tratamento 
ttéérmico de superfrmico de superfíície. Os detalhes de tratamento são similares ao cie. Os detalhes de tratamento são similares ao 
endurecimento por chama.endurecimento por chama.
Fonte:www.cimm.com.br
Têmpera superficial – têmpera por induçãoTêmpera superficial Têmpera superficial –– têmpera por indutêmpera por induççãoão
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
50
Fonte:www.cimm.com.br
�O processo é muito preciso em impor aquecimento 
seletivo sobre áreas bem específicas.
�Além disto o processo pode ser feito em alta velocidade, 
produzindo pouca distorção. 
Uso do laser em peça cilíndrica (esq.) e aplicação localizada (dir.) 
Têmpera superficial – têmpera por laserTêmpera superficial Têmpera superficial –– têmpera por lasertêmpera por laser
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
51
�� Como no caso do laser, a superfComo no caso do laser, a superfíície pode ser endurecida com muita precisão, cie pode ser endurecida com muita precisão, 
tanto na profundidade como na positanto na profundidade como na posiçção.ão.
�� A fonte de energia A fonte de energia éé um feixe de elum feixe de eléétrons de alta energia. O feixe trons de alta energia. O feixe éé manipulado manipulado 
com o uso de espiras eletromagncom o uso de espiras eletromagnééticas. ticas. 
�� O processo pode ser automatizado, O processo pode ser automatizado, mas deve ser conduzido sob condimas deve ser conduzido sob condiçções de ões de 
vváácuocuo, visto que os feixes de el, visto que os feixes de eléétrons dissipamtrons dissipam--se se facillmentefacillmente no ar. no ar. 
Uso do feixe mostrando equipamento ( esq.) e detalhe peça e fonte (dir.)
Fonte:www.cimm.com.br
Têmpera superficial – têmpera por feixe eletrônicoTêmpera superficial Têmpera superficial –– têmpera por feixe eletrônicotêmpera por feixe eletrônico
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
52
� CEMENTAÇÃO
� NITRETAÇÃO
� CIANETACIANETACIANETACIANETAÇÇÇÇÃOÃOÃOÃO
� CARBO-NITRETAÇÃO
� BORETAÇÃO
2 – Tratamento superficial – termoquímico2 2 –– Tratamento superficial Tratamento superficial –– termoqutermoquíímicomico
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
53
CEMENTAÇÃO
NITRETAÇÃO CIANETAÇÃO CARBONITRE-TAÇÃO
BORETAÇÃO
ADIÇÃO DE C ADIÇÃO DE N ADIÇÃO DE C e N
ADIÇÃO DE 
C e N ADIÇÃO DE B
Sólida
Líquida
Gasosa
PlasmaLíquida
Gasosa
Plasma Líquida Gasosa
Sólida
T proc.= acima 
da temp. crítica
(850-950 °C 
ou mais)
Dureza:~65HRC
Camada: até
10 mm
T proc.= abaixo
da temp. crítica
(500-600°C)
Dureza:~1000-
1100HV
Camada: até
1 mm
T proc.= 650-
850 °C
Camada: de 0,1
a 0,3 mm
T proc.=
(700-900 °C)
Camada: ~7 mm
T proc.=
(900 °C)
Dureza:
~700-2000HV
Camada: 4 h
produz 
100 mícrons
T 
C
M
Curvas TTT e Tratamento TérmicoCurvas TTT e Tratamento Térmico
Nitreto: Liga de Fe + 3% Ni sinterizada e 
nitretada por plasma
NitretoNitreto: : LigaLiga de Fe + 3% Ni de Fe + 3% Ni sinterizadasinterizada e e 
nitretadanitretada porpor plasmaplasma
Camada de nitretoCamada de nitretoAgulhas de Agulhas de 
nitreto nitreto 
precipitada na precipitada na 
ferrita ferrita