Tratamentos superficiais em aços

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Tratamentos superficiais em aços
 
Tempera superficial
• endurecimento por chama
• o endurecimento por chama é um processo de endurecimento seletivo 
no qual um gas combustível ( oxi-acetileno, propano ou qualquer 
mistura de gases ) é queimado como fonte de calor para a 
austenitização. 
• os materiais mais apropriados para aplicação deste processo devem ter 
um teor de carbono ( normalmente de 0,4% a 0.95% c ou aços de 
baixa liga ) suficiente para permitir o endurecimento, por tempera em 
água.
•  os aços com alta endurecibilidade tem maior tendência ao 
trincamento durante o endurecimento por chama. esta tendência ao 
trincamento é reduzida, nos aços liga e nos aços ferramenta, pelo pré-
aquecimento da peça ( em torno de 150º c ) antes do tratamento e 
usando um meio de tempera menos drástico que a água ( p. ex. óleo 
solúvel em água )
•  a t e n ç ã o : as peças endurecidas por chama devem ser revenidas 
após o endurecimento. as temperaturas de revenimento usadas são 
determinadas pela composição da liga e do nível de dureza desejada.
 
 
ENDURECIMENTO POR 
INDUÇÃO
• o mecanismo e o propósito do endurecimento por indução são os mesmos do 
endurecimento por chama. a diferença básica é a fonte de calor. neste 
processo uma corrente elétrica é induzida na peça para produzir a ação do 
aquecimento.
• a resistencia ao fluxo da corrente induzida causa um aquecimento muito 
rápido da superfície externa da peça, em direção ao núcleo, até a temperatura 
de austenitização, e o endurecimento pode ser obtido por tempera.
•  o sistema de indução é constituído de uma bobina, feita de tubos de cobre 
e refrigerada a água, para previnir seu aquecimento. desta forma fica mais 
fácil se fabricar formas diversas de bobinas conforme a geometria da peça a 
ser tratada.
 a grande vantagem deste processo sobre o endurecimento por chama é o 
tempo de aquecimento ( p.ex para peças com 25mm de diametro -10 segundos 
)
• tambem em peças pequenas a indução é mais controlável. 
 este processo também pode ser usado para os processos de recozimento, 
brazagem e revenimento. a grande vantagem sobre o endurecimento por 
chama é a velocidade e a habilidade de confinar o calor em pequenas regiões 
da peça. 
 
 
 
Endurecimento por Laser
 
Cementação
Consiste em um tratamento termo-químico que visa o endurecimento superficial de 
uma peça de aço, através da modificação parcial de sua composição química.
O objetivo principal deste tratamento, consiste em aumentar a dureza e 
resistência ao desgaste superficial, ao mesmo tempo que o núcleo do material 
permanece dútil e tenaz.
Este tratamento bastante eficiente, consiste na introdução de carbono na 
superfície do aço, através do contato com substâncias carbonáceas em 
temperaturas adequadas, de modo que, depois de convenientemente 
temperado, apresente uma superfície muito mais dura e resistente.
Este tipo de tratamento térmico, ocorre em temperaturas de 900 a 950º C, 
durante um tempo pré determinado, pois é o tempo e temperatura que irão 
determinar a espessura da camada cementada.
Todos os controles de temperatura, tempo, dureza e espessura de camada, são 
rigorosamente controlados por equipamentos e técnicos especializados para 
isto, visando sempre garantir a qualidade dos produtos.
 
 
Nitretação
• O que é? (http://www.brasimet.com.br/)
• “Tratamento termoquímico em que se promove
• enriquecimento superficial com nitrogênio.Utiliza-se para
• peças que necessitam de alta resistência á fadiga de
• contato, alta resistência ao atrito adesivo e submetidas a
• cargas superficiais baixas.”
• Como atua?
Formação de camada de nitretos de Fe.
Endurecimento por precipitação de nitretos (de Fe, Al e
• Ni principalmente) na camada onde houve a penetração
• por difusão do N.
 
• Como é realizada?
• Entre 500°C e 550°C por períodos de até 90 horas, após
• têmpera e revenimento do material (o revenimento deve
• ser conduzido a temperatura no mínimo 30°C superior a da
• nitretação, garantindo estabilidade microestrutural do metal
• base).
• Vantagens se comparada a cementação:
Pode ser utilizada para o aumento de dureza superficial
• de aços de médio e alto teor de carbono.
Pequena alteração dimensional.
• Desvantagens se comparada a cementação:
Processo lento.
Camadas muito delgadas.
Transição entre camada e metal base muito brusca.
 
 
 
carbonitretação 
a carbonitretação, conforme o nome sugere, é um processo de endurecimento 
superficial que envolve tanto a difusão do nitrogenio quanto a do carbono, na 
sduperfície do aço.
o processo é desenvolvido num forno com atmosfera gasosa usando uma mistura 
de gas carbonetante ( metano ou propano ) com amônia. o gas orgânico serve 
como fonte de carbono e a amônia como fonte de nitrogênio.
a carbonitretação é realizada em temperaturas acima da temperatura de 
transformação do aço ( 760 a 900 ºc ) devido a nessecidade de tempera, tendo em 
vista o aspecto da carboneetação, uma vez que, quanto a nitretação, esta exige 
temperaturas mais baixas bem como ciclos mais rápidos.
a camada endurecida obtida na carbonitretação é similar aquela obtida no processo 
de carbonetação simples ( 60 a 65 hrc ) diferindo apenas quanto ao aspecto da 
profundidade que é aumentada para uma faixa de 0.7 até 7 mm.
a camada consiste de nitretos duros bem como de martensita dura, onde os aços 
mais usados são os aços comuns de baixo carbono e os aços de baixa liga.
as variações dimensionais que ocorrem neste processo são comparáveis àquelas 
que deveriam ocorrer na carbonetação, que em geral não acontece para peças de 
alta índice de precisão, devido estarem sujeitas a menor índice de distorções 
( meio de tempera menos drástico ) 
 
CIANETAÇÃO
similarmente a carbonitretação, a cianetação envolve a difusão tanto do carbono 
quanto do nitrigênio na superfície do aço a ser tratado, no qual a fonte dos elementos de 
difusão é um banho de cianeto de sódio fundido ( nacn ).
este é um tratamento supercrítico que envolve temperaturas na faixa de 760º a 900 ºc, e 
um tratamento de tempera, em óleo ou em água, no sentido de se atingir alta dureza 
superficial.
 normalmente apenas os aços de baixo carbono são cianetados onde a profundidade da 
camada endurecida é menor que 0.25mm. no entanto estas camadas podem chegar até 
0.75mm. 
 o tempo de difusão para este tratamento está em torno de 1 hora que é, 
consideravelmente, menor do que o necessário para carbonitretação. estes tempos 
podem ser tão curtos quanto 15 minutos, o que torna estes tratamentos tão populares 
para elementos de máquinas submetidos a carregamentos moderados. 
esta técnica permite o endurecimento superficial em equipamentos de baixo custo, não 
é usada em larga escala e ainda a camada formada é muito fina e sujeita a distorções.
por isso, em projetos de engenharia, ela deve ser descartada a menos que os requesitos 
de produção a tornem mais economicamente atrativa, pois a nitretação apresenta 
distorções menores e a carbonetação melhores profundidades. 
 
Ionetação
nitretação de metais é um processo que permite alterar as 
propriedades de dureza superficial, desgaste, corrosão e resistência 
térmica do material. São utilizados, por ordem de importância, no 
tratamento de metais ferrosos, metais refratários e, mais recentemente, 
de alumínio. O processo de nitretação de superfícies se aplica, entre 
outras, à indústria mecânica, automotiva, hidráulica, de deformação de 
metais, forjaria; siderúrgica, biomédica e alimentação. O processo é 
utilizado no tratamento de moldes de injeção de plásticos, de peças 
automotivas (válvulas, engrenagens, pistões, etc.), moldes de extrução 
de alumínio, ferramentas de corte e usinagem de metais, punções de 
matrizes para corte em geral, tratamento depróteses, etc.
 
Revestimentos protetores
• Tinta
• Metalização
• Cromo Duro
• Zincagem
• Galvanização
 
Metalização a Laser