MMAT 6 - Tratamentos térmicos-4

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TRATAMENTOS TÉRMICOS DE METAIS DE BASE 
E JUNTAS SOLDADAS
Prof. Valtair Antonio FerraresiProf. Valtair Antonio Ferraresi
Universidade Federal de UberlândiaUniversidade Federal de Uberlândia
22
Tratamentos Térmicos
Operações de aquecimento e resfriamento controlados, que visam afetar as 
características dos aços e ligas especiais, são denominadas tratamentos 
térmicos.
Os principais objetivos dos tratamentos térmicos são os seguintes:
- Remoção de tensões (oriundas de esfriamento desigual, trabalho mecânico 
ou outra causa);
- Aumento ou diminuição da dureza;
- Aumento da resistência mecânica;
- Melhora da ductibilidade;
- Melhora na usinabilidade;
- Melhora da resistência ao desgaste;
- Melhora das propriedades de corte;
- Melhora da resistência a corrosão;
- Melhora da resistência ao calor;
- Modificação das propriedades elétricas e magnéticas;
33
Tratamentos Térmicos
Para a realização de um tratamento térmico em um aço os seguintes fatores 
devem ser levados em consideração:
Aquecimento;
Tempo de permanência à temperatura de aquecimento;
Resfriamento;
Atmosfera do forno.
Os principais Tratamentos Térmicos são:
- Recozimento;
- Normalização;
- Têmpera;
- Revenimento.
44
RECOZIMENTO
Recozimento – visa reduzir a dureza do aço, aumentar a usinabilidade, facilitar o 
trabalho a frio ou atingir a microestrutura ou as propriedades desejadas. 
Tipos de recozimento:
- Recozimento pleno;
- Recozimento isotérmico
- Recozimento subcrítico;
- Esferoidização ou recozimento intercrítico.
Recozimento pleno – consiste em 
austenitizar o aço (500C acima da linha A3 
para os aços hipoeutetóides e de 50oC acima 
da linha A1 para hipereutetóides), resfriando-
o lentamente, usualmente dentro do forno. 
Busca obter uma estrutura próxima do 
equilíbrio. 
5
RECOZIMENTO
66
TIME
Ac3
Ac1
TE
M
PE
R
A
TU
R
E
log(t)
Austenite
A. + Bainite
A.+F.
A.+F.+P.
A. + Martensite
Martensite
Ferrite +
pearlite
TA
Ac3
Ac1TE
M
PE
R
A
TU
R
E
Ferrite α
Ferrite α + Austenite
Austenite
TA
RECOZIMENTO
Ciclos de recozimento recomendados para aços carbono
Aço 
ABNT
Temperatura de 
Austenitização
(oC)
*Ciclo de 
resfriamento de 
- até (0C)
Faixa de 
dureza 
(Brinell)
1020 855 – 900 855 – 700 11 – 149
1030 845 – 885 845 – 650 126 – 197
1040 790 – 870 790 – 650 137 – 207
1050 790 – 870 790 – 650 156 – 217
1060 790 – 845 790 – 650 158 – 217
1070 790 – 845 790 – 650 167 – 229
1080 790 – 845 790 - 650 167 – 229
1090 790 - 830 790 - 650 167 - 229
* Resfriamento a 28oC por hora no interior do forno
77
RECOZIMENTO
Recozimento isotérmico: consiste no 
aquecimento do aço nas mesmas 
condições do recozimento total, seguido de 
um resfriamento rápido até uma 
determinada temperatura, sendo que no 
diagrama de transformação isotérmico e 
mantido constante até produzir a 
transformação completa. Obtém os 
mesmos constituintes do recozimento 
pleno.
A estrutura final é mais uniforme que no 
caso do recozimento pleno Ac3
Ac1
TE
M
PE
R
A
TU
R
E
log(t)
Austenite
A. + Bainite
A.+F.
A.+F.+P.
A. + Martensite
Martensite
Ferrite
e perlite
TA
TB
Ac3
Ac1TE
M
PE
R
A
TU
R
E
Ferrite α
Ferrite α e Austenite
Austenite
88
RECOZIMENTO
Recozimento subcrítico (alívio de tensões) – o aquecimento se dá a uma 
temperatura abaixo da linha A1 – utilizado para recuperar a ductilidade do aço 
trabalhado a frio (encruado) – recuperação das fases encruadas.
Normalmente, o aquecimento do aço carbono fica na faixa de 595 a 6750C, 
seguido do resfriamento ao ar.
As principais transformações que ocorrem neste tratamento são a recuperação e 
a recristalização das fases encruadas.
São também aplicados quando se deseja reduzir tensões residuais em estruturas 
ou componentes após soldagem, dobramento, resfriamento brusco (têmpera), 
etrc.
Falta a Fig 3.3 - PM
9
T
t
Tmax
Alívio de Tensões
Treatment temperature for different low alloyed steels
• Aço carbono e C-Mn Td=550°C-600°C;
• Aço Cr-Mo: Td 630°C to 780°C;
• Aços de baixa liga Td=530°C-580°C. 
• Velocidade de aquecimento/resfriamento - máx de 200oC/h
• Tempo na temperatura de tratamento – depende da espessura
– min 30 min.
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Esferoidização - Consiste num aquecimento e resfriamento 
subseqüente, em condições tais a produzir uma forma globular ou 
esferoidal de carboneto no aço. Há várias maneiras de produzir tal 
estrutura, a saber:
- aquecimento a uma temperatura logo acima da linha inferior de 
transformação, seguido de esfriamento lento;
- aquecimento por tempo prolongado a uma temperatura logo 
abaixo da linha inferior da zona crítica; 
- aquecimento e resfriamento alternados entre temperaturas que 
estão logo acima e logo abaixo da linha de transformação inferior.
A esferoidização objetiva melhorar a usinabilidade de aços de alto 
carbono.
RECOZIMENTO
11
RECOZIMENTO
1212
Microestrutura da liga Fe-
0,003%C encruada em 60% 
antes (a) e após (b) recozimento 
por 2h a 538ºC. Após o 
recozimento (b), 80% da 
estrutura recristalizaram 
formando grãos equiaxiais finos. 
Microscopia ótica. 
Ataque: nital 3% Aumento: 100X 
RECOZIMENTO
1313
NORMALIZAÇÃO
Normalização – consiste na austenitização completa do aço, seguida de 
resfriamento ao ar parado ou agitado. 
É indicado para homogeneização da estrutura após o forjamento e antes da 
têmpera ou revenimento. Aços ligados que temperam (endurecem) ao ar não 
são normalizados.
Diagrama de equilíbrio Fe-C 
com as faixas de temperatura 
de deformação a quente e dos 
tratamentos térmicos de 
homogeneização, 
normalização e recozimento 
pleno. 
1414
Normalização e Recozimento
Ciclos térmicos (esquemáticos) dos tratamentos térmicos de recozimento pleno e 
normalização. No recozimento pleno, devido ao resfriamento mais lento, a 
transformação em ferrita e perlita ocorre a temperatura mais elevada e a 
microestrutura é mais grosseira, quando comparadas com as da normalização. 
1515
NORMALIZAÇÃO
A normalização pode ser usada para as seguintes aplicações:
- Refino de grão (por meio de recristalização) e homogeneização da estrutura 
visando obter uma melhor resposta na têmpera ou no revenimento posterior.
- Melhoria da usinabilidade
- Refino de estruturas brutas de fusão (peças fundidas, por exemplo).
- Obter propriedades mecânicas desejadas.
Aço oC Aço oC
1020 915 5120 925
1030 900 5135 870
1045 860 5147 870
1080 830 5160 870
1340 870 8640 870
4032 900 8720 925
4140 870 9850 870
4340 870 81B45 870
4720 925 94B40 900
Temperaturas de normalização 
recomendadas para os aços 
carbono e baixa liga
16
1015
Aço
1020
NORMALIZAÇÃO
1717
Têmpera - Consiste no aquecimento de um do aço até a completa 
austenitização seguido de resfriamento rápido para causar a formação de uma 
estrutura martensitica. O objetivo, sob o ponto de vista de propriedades 
mecânicas, é o aumento do limite de resistência à tração e de sua dureza.
Têmpera
O meio de resfriamento 
depende do teor de carbono 
presente no aço, da forma e 
dimensões da peça submetida à
têmpera. Pode ser líquido ou 
gasoso. 
No caso de um meio líquido os 
mais comuns são: água, água 
contendo sal ou aditivos cáusticos, 
óleo e soluções aquosas de 
polímeros. Os meios gasosos 
podem ser ar ou gases inertes 
como hélio e argônio.
1818
Têmpera
Resultam da têmpera redução da ductilidade (baixos valores de 
alongamento e estricção), da tenacidade e o aparecimento de apreciáveis 
tensões internas. Esses inconvenientes são atenuados pelo revenido
Influência do teor de 
carbono na dureza de 
aços com estrutura 
constituídaintegralmente de 
martensita, ferrita-perlita
e esferoidita. 
1919
Têmpera
Como os diferentes aços apresentam curvas ITT distintas, a taxa mínima de 
resfriamento necessário (denominada velocidade crítica) para evitar as 
transformações perlítica e bainítica varia em uma faixa bastante larga.
2020
Têmpera
Aumentando-se o teor de C diminui-se a temperatura para início e fim da 
formação da martensita. A dureza da martensita também aumenta 
2121
Têmpera
Influência do 
teor de carbono 
na dureza da 
martensita de 
ligas Fe-C 
revenidas em 
diferentes 
temperaturas. 
2222
Revenimento
A martensita como temperada é extremamente dura e frágil – altas tesões 
internas – podendo trincar – sem emprego prático.
Para atingir valores adequados de resistência mecânica e tenacidade, deve-se, 
logo após a têmpera proceder o revenimento.
Consiste em aquecer 
uniformemente até
uma temperatura 
abaixo daquela de 
austenitização, 
mantendo o aço nesta 
temperatura por um 
tempo suficiente para 
equalização de 
temperatura e 
obtenção das 
propriedades 
desejadas.
2323
Revenimento
Variação das 
propriedades mecânicas 
do aço 4340 em função 
da temperatura de 
revenimento
24
Revenimento
Efeito da duração 
do revenimeno de 
um aço com 
0,28%C sobre a 
dureza para quatro 
temperaturas 
diferentes.
25
Revenimento
Efeito do tempo 
de revenimento
na dureza de 
aços carbono
2626
Revenimento
Influência da temperatura de revenimento na energia de impacto Charpy
V de aços baixa liga e médio carbono temperados. 
2727
Revenimento
Influência da temperatura de revenimento na dureza de aços com 
diferentes teores de carbono. 
2828
Revenimento
Curva tensão-deformação do aço Fe-C nos estados temperado e 
temperado e revenido. 
2929
Têmpera e Revenido
Variação da 
dureza (atraso 
do 
amolecimento e 
endurecimento 
secundário) no 
revenimento de 
aços com 
diferentes 
teores de Mo. 
3030
Revenimento
Influência dos elementos na dureza de ligas Fe-C revenidas a 540ºC. 
3131
Martêmpera
Martêmpera – Objetivo é minimizar o efeito das tensões de resfriamento na têmpera. O 
resfriamento é interrompido por alguns instante a uma temperatura pouco superior ao 
início de transformação martensíica, diminuindo os gradientes térmicos. Diminui perda 
de peças por trinca.. Maior custo em relação a têmpera convencional
32
Martêmpera
33
Austêmpera
Austêmpera – transformação isotérmica para a produção de uma estrutura 
bainítica. Consiste em: Austenitizar o aço; Resfriamento rápido em banho de sal, 
óleo ou chumbo para a região de formação bainítica Transformação da austenita
em bainita; Resfriamento ao ar ate a temperatura ambiente.
34
Austêmpera
O principal objetivo da austêmpera é obter produtos com alta ductilidade e resistência 
ao impacto, sem perda expressiva de dureza. Reduzir a formação de trincas e 
empeno
A escolha do aço 
para austêmpera é
baseada em sua 
curva ITT
35
Solubilização e Envelhecimento
O tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento são aplicados 
em Ligas endurecíveis por precipitação Nestes materiais, consegue-se um 
aumento considerável de resistência mecânica e dureza por. 
Tais ligas possuem um 
diagrama de equilíbrio do 
tipo mostrado na figura 
abaixo, de forma que, 
aquecendo-as a uma 
temperatura T1, ocorre a 
dissolução da fase β, 
estável à temperatura 
ambiente. O tratamento de 
solubilização consiste em 
aquecer o material até T1, 
para a dissolução de β, e, 
em seguida, resfriá-lo 
rapidamente de forma a 
impedir que esta fase se 
precipite novamente. 
36
A escolha da temperatura T2 (e do tempo de permanência nesta temperatura) é
muito importante pois, se esta for muito elevada (T3, por exemplo), os 
precipitados obtidos podem ter um tamanho excessivo para causar o aumento 
desejado nas propriedades mecânicas (super-envelhecimento). 
Como resultado, obtém-se uma solução sólida super-saturada de β que tende a 
ser macia e dútil. Contudo, se o material for aquecido a uma temperatura 
moderada (T2), a fase β, ou uma outra fase meta-estável (isto é, diferente da 
fase β, a esperada pelo diagrama de equilíbrio, mas cuja velocidade de 
formação seja maior), poderá se precipitar em uma forma extremamente fina, 
endurecendo o material consideravelmente (tratamento de envelhecimento). 
Solubilização e Envelhecimento
São exemplos de ligas endurecíveis por precipitação: ligas de alumínio e cobre 
(ANSI série 2000), alumínio e zinco (série 7000), ligas de magnésio (AZ80A, 
ZK60A e HM21A conforme a norma ASTM B275), ligas de níquel contendo Al ou 
Nb (Waspalloy, Nimonic 90, etc), ligas de titânio e certos aços inoxidáveis (17-7 
PH, 17-4 PH, etc).
37
Solubilização e Envelhecimento
38
TRATAMENO TERMOQUÍMICO
Visam à adição, por difusão, de elementos quimicos (C, N, B e outros) na superfície 
do aço. 
Objetivo – aumentar a dureza e a resistência ao desgaste da superfície, mantendo 
dúctil o núcleo do material.
Outros propósitos – aumentar a resistência à fadiga, á corrosão em altas 
temperaturas e etc.
Processos mais utilizados são: Cementação, nitreação, cianetação, 
carbonitretação, nitrocarbonetação, boretação e outros.
Fatores que influenciam no controle do processo são:
1 –Potencial do meio (sólido, líquido, gasoso ou plasma), em que a peça está
imersa, de fornecer o elemento químico (C, N, B e etc.)
2 – Capacidade da peça absorver este elemento químico. Isto está relacionado com 
a solubilidade e a difusão do elemento químico.
39
TRATAMENO TERMOQUÍMICO
Solubilidade do 
elemento químico 
no aço
As temperaturas 
utilizadas para a 
introdução de 
nitrogênio são 
menores que as 
utilizadas para a 
introdução de 
carbono ou boro.
40
TRATAMENO TERMOQUÍMICO
41
Cementação
Consiste na introdução de carbono no aço, de modo que este, depois de 
temperado, apresente uma superfície dura.
O processo é utilizado em aços carbono (ABNT/AISI 1010 a 1035) e aços baixa 
liga (AISI/ABNT 2317, 2325, 3115, 4617, 9310, etc.).
A cementação pode ser feita por via sólida, gasosa, líquida, vácuo ou Plasma.
Cementação sólida:
As peças são acondicionadas em caixas metálicas, adiciona carvão de madeira 
ou coque, catalisador constituído de uma mistura de 50 a 70% de carbonato de 
bário com outros carbonatos (cálcio, potássio e sódio) e um óleo ligante.
Temperaturas – Normalmente de 815 a 955oC.
Profundidade da camada cementada – varia de 0,6 a 7mm (depende das 
condições de tempo e temperatura empregada) A profundidade é feita por 
medida de dureza.
Considera-se “camada cementada efetiva” a região com dureza maior que 50RC.
42
Cementação sólida
Efeito do tempo de 
cementação na 
profundidade da camada 
cementada (a) e na 
distribuição do carbono (b) 
para o aço 3115, 
cementado a 925oC com 
carvão de madeira, coque 
e carbonato de sódio.
43
Cementação sólida
Vantagens:
- Pode utilizar uma grande variedade de fornos, pois produz sua própria atmosfera 
cementante;
- É ideal para peças que precisam de resfriamento lento após a cementação, como 
as que serão usinadas antes do tratamento de têmpera.
Desvantagens:
-Não é indicada para camadas que devem ser controladas dentro de uma tolerância 
estreita;
- Não permite controle do potencial de carbono na superfície da peça;
- É mais lenta que os outros processos de cementação, pois é preciso aquecer e 
resfriar a peça junto com a caixa que a contém.
OBS.: Por requerer mão-de-obra intensiva, é pouco utilizada atualmente, tendo sido 
substituído por processos que permitem uma maior automatização, como a 
cementação a gás.
44
Cementação gasosa
Consiste em se colocar a peça a ser cementada em um forno com atmosfera de 
potencial de carbonocontrolado.
Gás cementante – gás natural, propano, butano e álcool etílico volatizado
Gás veículo – empregados para diluir o gás cementante e manter uma pressão 
positiva no forno – são misturas de gases (nitrogênio, dióxido de carbono, 
hidrogênio.
Profundidade da camada cementada – varia de 0,5 a 2,0mm
45
Cementação gasosa
46
Vantagens:
- Processo mais limpo que por via sólida;
- Melhor controle do teor de C e da espessura;
- Processo rápido e para produção contínua;
- Possibilita a têmpera direta, evitando o resfriamento;
Desvantagens:
- Custo alto dos equipamentos – comparado com a cementação sólida;
- Requer pessoal habilitado
Cementação gasosa
Equipamento para 
cementação gasosa e 
têmpera posterior com 
produção contínua.
47
Cementação líquida
Consiste em se manter o aço em um banho de sal fundido em uma temperatura 
acima de A1. A profundidade da camada cementada depende da composição do 
banho e, principalmente, da temperatura utilizada.
Como sal fundido contém cianeto 
de sódio (NaCN) e cianato de sódio 
(NaCNO), a camada endurecida 
contém apreciável quantidade de 
nitrogênio, que pode formar 
nitretos. Os nitretos aumentam a 
resistência ao desgaste e reduzem 
o amolecimento durante os 
tratamentos térmicos, como o 
revenimento.
Perfil de distribuição do carbono 
após cementação líquida, em 
barras do aço 1020, utilizando 
diferentes temperaturas do banho.
48
Cementação líquida – Tipos de fornos
Vantagens:
-Obtenção de apreciável 
profundidade de penetração em 
tempo relativamente mais curto, 
que na cementação a gás, pois 
a peça entra em contato direto 
com a massa líquida;
- Possibilidade de operação 
contínua, pela colocação ou 
retirada das peças, enquanto 
outras ainda estão em 
tratamento.
Desvantagens:
- Produz resíduos tóxicos de 
cianeto;
49
Cementação a vácuo
O aço é austenitizado em uma câmara a vácuo (0,1 a 0,5 torr), com 
posterior injeção de gás cementante (metano, ou propano, puros ou 
misturados) em uma pressão parcial entre 10 e 200 torr e mantido entre uma 
a três horas na temperatura de austenitização para possibilitar a difusão do 
carbono.
Em seguida a câmara é evacuada e, posteriormente, preenchida com gás 
nitrogênio, sendo o aço temperado diretamente em óleo.
O processo oferece uma melhor uniformidade e um controle mais preciso da 
camada cementada (comparada com a gasosa).
Processo a vácuo – peças mais limpas – não requer limpeza posterior. 
Menor emissão de gases é menor que a cementação gasosa.
Em contrapartida – custo do equipamento é alto.
50
Cementação iônica ou a plasma
Colocar a fig 4.24 PMei
– pag 171
51
Cementação iônica ou a plasma
Comparação entre cemetação
iônica e a gás – aço 1020
Perfil de distribuição do C – aço 
1020 – cementado a 900oC pelo 
processo iônico e a gás
52
Cementação iônica ou a plasma
A camada cementada na 
cementação iônica é
mais uniforme que na 
cementação a gás ou a 
vácuo, especialmente 
em regiões de acesso 
mais difícil, como raiz 
dos dentes de uma 
engrenagem, por 
exemplo.
Outra vantagem da 
cementação iônica é seu 
maior poder de manter 
uma camada uniforme 
em furos de peça.
O custo de operção é
maior na cementação
iônica.
53
Nitretação
É o processo de introdução de nitrogênio no aço, pelo aquecimento dele entre 500 e 
570oC, para formar uma camada dura de nitretos. Nesta faixa de temperatura o aço 
encontra-se na condição ferrítica.
Temperaturas menores que a cementação – implica em menor distorção da peça e 
tem menor tendência a causar trincas.
Após a nitretação não é necessária têmpera para produzir o endurecimento na 
camada nitretada.
Razões para utilizar a nitretação;
- Obter altíssima dureza superficial (em torno de 70 RC) e alta resistência ao 
desgaste;
- Melhorar a resistência à fadiga e à corrosão (exceto para aços inoxidáveis);
- Obter superfície resistente ao amolecimento por aquecimento até temperaturas 
próximas à nitretada.
Técnicas de nitretação: Gás, Líquida e Iônica.
Para alcançar os resultados desejados é conveniente que as peças sejam resfriada 
rapidamente após a nitretação, a fim de que o nitrogênio seja mantido em solução 
sólida na peça.
54
Nitretação a Gás
Consiste em submeter a peça a uma atmosfera de amônia entre 500 e 565oC .
Aços empregados: (basicamente os que contêm elementos formadores de 
nitretos estáveis à temperatura de nitretação, como Al, Cr, V. Classificação:
- Aços baixa liga, contendo Al;
- Aços médio carbono, ao Cr das séries 41xx, 43xx, 51xx, 61xx, 86xx, 87xx e 98xx;
- Aços ferramentas com 5% Cr, do tipo H11, H12 e H13;
- Aços baixo carbono, ao Cr, das séries 33xx, 86xx e 93xx;
- Aços ferramentas endurecíveis ao ar como A2, A6, D2, D3 e S7;
- Aços inoxidáveis ferríticos e martensíticos (série 400 e 500), austeníticos da série 
200 e 300;
- Aços inoxidáveis endurecidos por precipitação, tais como 13-8 PH, 15-5 PH, 17-4 
PH, 17-7 PH e etc.
OBS.: aços carbono em geral não são utilizados na nitretação a gás, pois formam 
uma camada nitretada extremamente fina e quebradiça.
Camada nitretada – aprox. 0,7 mm
55
Nitretação Líquida
O aquecimento é feito 
na mesma faixa de 
temperatura da 
nitretação a gás (500 a 
570oC), utilizando um 
banho à base de cianeto 
ou cianato. Em vista 
disso, adiciona-se 
também um pouco de 
carbono à peça.
Gradiente de nitrogênio no 
aço 1015 em função do 
tempo de nitretação líquida 
a 565oC.
Equipamento – igual ao da 
cementação líquida.
56
Nitretação Iônica
Equipamento e técnica semelhante a cementação iônica 
Gás – Nitrogênio
Vantagens:
- Melhor controle da camada nitretada;
- Menor tempo de nitretação; 
- Não poluente.
-Desvantagens:
-- Alto custo do equipamento.
- Necessidade de fixar as peças com conectores para passagem de corrente 
elétrica.
57
Cianetação
Consiste em aquecer o aço em temperaturas acima de A1, em um banho de sal 
fundido, de modo que a superfície do aço absorva carbono e nitrogênio. Após a 
têmpera em óleo ou água, o aço desenvolve uma camada dura, resistente ao 
desgaste e à fadiga.
Os banhos de sal contêm cianeto de sódio (30 a 97%), carbonato de sódio (2 a 
40%).
Temperaturas – variam de 760 a 870oC e os equipamentos são os mesmos 
empregados na cementação líquida.
Aços: carbono, baixa liga, ferramenta e inoxidáveis
58
Cianetação
59
Carbonitretação
É um processo para introduzir C e N no aço a 
partir de uma mistura gasosa apropriada. O C 
provem de um gás rico em carbono e o N a partir 
da amônia dissociada.
É um processo misto de cementação a gás e 
nitretação a gás
Temperaturas – 700 a 900oC e num tempo menor 
que a cementação a gás.
Equipamentos: o mesmo da cementação a gás.
Objetivo: formar no aço uma camada dura e 
resistente ao desgaste de 0,07 a 0,70mm.
Aços: 10xx, 11xx, 12xx, 13xx, 14xx, 15xx, 41xx, 
46xx, 61xx, 86xx e 87xx, com teores de carbono 
na faixa de 0,25%. Alguns casos com até 0,5% 
em peso.
60
61
Nitrocarbonetação
Envolve a adição conjunta de carbono e nitrogênio, estando o 
aço no campo ferrítico.
Objetivo: obter uma região branca como na nitretação e melhorar 
a resistência ao desgaste.
Pode ser realizado a gás e plasma
Temperatura: 570oC por um período de três horas. Após o 
tratamento, o aço é resfriado rapidamente em óleo para manter o 
nitrogênio em solução sólida e aumentar a resistência à fadiga.
62
Boretação
Consiste em se aquecer o aço 700 e 1000oC por 1 a 12 horas em contato com um 
agente boretante, objetivando a formação de boretos de ferro (Fe2B e FeB) na 
superfície do aço.
O boro pode ser fornecido por 
via gasosa, líquida, sólida ou 
pastosa.
Boretação gasosa: gás BCl3 
diluído na proporção de 1:15 
com H;Boretação líquida: banhos de 
sais fundidos por eletrólise ou 
aquecimento externo -
Na2B4O7 (borás ou tetraborato
de sódio), B4C e KBF4.
Boretação sólida: boro amorfo 
puro, ferro-boro e carboneto de 
boro - são misturados com 
diluentes.
Relação entre a espessura da região 
boretada e tempo do processo a 1000oC
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Boretação
Aplicados em aços carbono, baixa liga, ferramenta e inoxidáveis
Vantagens:
- A dureza da camada boretada é extremamente alta, acima das obtidas por 
cementação e nitretação de aços carbono;
- Alta resistência a corrosão por ácidos inorgânicos (clorídicos, sulfúricos e 
fosfóricos);
- Apresenta elevada resistência ao resgaste.
Desvantagens:
Elevada dureza dificulta o ajuste da peça 
– só por lapidação com diamante;
Resistência a fadiag – inferior à obtidas 
na peça cementada ou nitretada.
Efeito do tempo e da temperatura na 
espessura da camada boretada em 
aço baixo carbono, utilizando a 
boretação sólida.
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Resumo dos tratamentos termoquímicos
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Referências
Costa e Silva, Andre Luiz & Mei, Paulo Roberto, Aços e ligas 
especiais, Editora Edgard Blucher, São Paulo, 2006.
ASM Metals handbook. 8. ed. Metals Park, 1974.
Chiaverini, Vicente, Aços e Ferros Fundidos - ABM, 1982.
Krauss, G. Steels: heat treatment and processing principles, 
ASM, 1997.