ENCONTRO 4 TRATAMENTOS TÉRMICOS E TERMOQUÍMICOS PARTE 2

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Coordenação de Engenharia Mecânica Industrial
MCTR0001 – Processos de Fabricação
Recife, 15 de setembro de 2017
Encontro 4
Tratamentos Térmicos e Termoquímicos – Parte 2
Prof. Rogério Pontes de Araújo
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O que “não” é permitido
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Recapitulando...
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Diagramas TTT
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 As curvas TTT estabelecem a temperatura e o tempo em que ocorre uma
determinada transformação;
 Só tem validade para transformações a temperatura constante.
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Diagramas TTT
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 Os dados do gráfico são obtidos pela solubilização (austenitização) de uma série de
amostras, de pequena espessura, de um dado aço, e posterior resfriamento rápido até uma
temperatura inferior à temperatura eutetóide.
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Diagramas TTT
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 Se uma liga for resfriada rapidamente cada vez a uma temperatura diferente de
transformação isotérmica, será obtida uma família de curvas, sendo usadas para a construção
de curvas com percentual de austenita transformada em função da temperatura e do tempo
(curvas TTT).
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Diagramas TTT
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 Diagrama de transformação tempo-temperatura para a reação de solidificação, ilustrando
curvas com vários percentuais de finalização.
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Diagramas TTT – Aço Eutetóide
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Diagramas TTT – Aço Eutetóide
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Diagramas TTT – Aço Eutetóide
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Curvas de Resfriamento Contínuo
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Diagrama TTT – Aços Hipo e Hipereutetóide
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 A adição de elementos de liga no aço é geralmente utilizada para
melhorar as propriedades mecânicas e as propriedades de resistência à
corrosão dos aços.
 Entretanto, isto é acompanhado pelo deslocamento das curvas TTT dos
aços para a direita, ou seja, com menores velocidades de resfriamento
pode-se atingir a estrutura martensítica.
Carbono Equivalente (Ceq)
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Carbono Equivalente (Ceq)
 Os elementos que afetam de modo mais significativo o deslocamento das
curvas TTT são o C, Mn, Ni, Cr, Cu, Mo e V.
 O efeito desses elementos é muito importante na tendência de formação
da estrutura martensítica na ZTA e, portanto, na tendência à fissuração
pelo hidrogênio.
 Para se considerar a influência dos elementos de liga é necessário definir-
se o carbono equivalente Ceq.
 O Ceq é utilizado para a avaliação de soldabilidade relativa dos aços
temperáveis quanto à fissuração pelo hidrogênio.
 Por exemplo, aços com Ceq > 0,40 necessitam de cuidados especiais para
evitar a fissuração pelo hidrogênio.
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Tratamentos Térmicos
 Fatores que influenciam na estrutura cristalina do metal:
• Tempo de permanência em determinada temperatura;
• Temperatura de aquecimento;
• Velocidade de resfriamento.
 Esses fatores determinam a microestrutura do material, definindo as
propriedades dos metais.
 Uma das formas de alterar a microestrutura do material é realizando um
tratamento térmico.
 Tem como objetivo principal aumentar, diminuir, melhorar e alterar, de um
modo geral, as propriedades mecânicas dos materiais.
 Consiste, basicamente, em aquecer o material a certa temperatura,
mantê-lo por um dado tempo e esfriá-lo sobre determinadas condições.
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Tratamentos Térmicos
Zona crítica:
Onde começa
a aparecer a
Austenita
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Tratamentos Térmicos
 Quanto mais alta a temperatura ou mais longo o tempo de aquecimento,
maior o tamanho do grão.
 O aumento da temperatura fornece a energia necessária para o grão
crescer durante o recozimento.
 A propriedade mecânica mais facilmente afetada pelos tratamentos
térmicos é a dureza, que aumenta ou diminui em função da velocidade de
resfriamento.
 A importância do resfriamento rápido, moderado ou lento no tipo do
produto final, se deve a microestrutura resultante.
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Tratamentos Térmicos
(FORNO) = Perlita grossa
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Tratamentos Térmicos
(AR) = Perlita + fina (+ dura que a anterior)
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Tratamentos Térmicos
(AR SOPRADO) = Perlita + fina que a anterior)
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Tratamentos Térmicos
(ÓLEO) = Perlita + martensita
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Tratamentos Térmicos
(ÁGUA) = martensita
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Tratamentos Térmicos
Tratamentos Térmicos
Recozimento
Total ou Pleno
Recozimento
Isotérmico
Normalização
Tempera e 
Revenido
Resfriamento 
Lento 
(dentro do forno)
Resfriamento 
ao ar
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Tratamentos Térmicos
RECOZIMENTO:
 Seus principais objetivos são:
• Remover tensões devidas a um
tratamento mecânico a quente ou
a frio;
• Diminuir a dureza;
• Diminuir a resistência mecânica;
• Aumentar a ductilidade;
• Ajustar o tamanho do grão, etc.
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Tratamentos Térmicos
RECOZIMENTO:
 Recozimento para alívio de tensões (qualquer liga metálica);
 Recozimento para recristalização (qualquer liga metálica);
 Recozimento para homogeneização (para peças fundidas);
 Recozimento total ou pleno (aços);
 Recozimento isotérmico ou cíclico (aços).
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Tratamentos Térmicos
NORMALIZAÇÃO:
 O material é colocado acima da zona
crítica seguido de resfriamento ao ar
calmo com o objetivo de obter uma
granulação mais fina;
 Tem o objetivo de aumentar os limites
de escoamento e resistência do
material, bem como, diminuir o seu
alongamento e a estricção.
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Tratamentos Térmicos
TÊMPERA:
 O material é colocado acima da zona
crítica seguido de resfriamento rápido
(brusco) em água, óleo, querosene,
etc.
 Seus principais objetivos são:
• Aumentar a dureza;
• Aumentar a resistência à tração, à
compressão e ao desgaste;
• Aumentar o limite de escoamento;
• Diminuir o alongamento, estricção,
ductilidade, o limite de elasticidade
e etc.
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Tratamentos Térmicos
REVENIDO (OU REVENIMENTO):
 Consiste em reaquecer a peça
temperada até uma temperatura
conveniente abaixo da zona crítica e
esfriá-la lentamente, preferencialmente
ao ar. O revenido é usado como intuito
de corrigir alguns defeitos da têmpera
quando se manifesta uma dureza ou
fragilidade excessiva.
 Só se aplica aos aços temperados.
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Tratamentos Térmicos
MARTÊMPERA:
 O objetivo da martêmpera é obter a
martensita, como na têmpera. O que
difere no tratamento é que, ao atingir,
no resfriamento, a linha de início de
formação da martensita, o resfriamento
é retardado de modo que esta se
forme mais lentamente.
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Tratamentos Térmicos
AUSTÊMPERA:
 Consiste no aquecimento dos aços a
temperaturas acima da zona crítica
seguido de esfriamento rápido de
modo a evitar a transformação da
austenita. A partir daí mantêm-se a
temperatura constante até a formação
da bainita. Depois disso é resfriada ao
ar livre.
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