tempera e revenido

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Aluno: Felipe Augusto 17204896 
Processamento de materiais metálicos. 
Fazer um sobre o tratamento térmico têmpera e revenido dos aços ferramentas. 
Condições e Cuidados. 
Os aços ferramentas em geral, possuem grande quantidade de carbono em sua 
composição. A grande maioria é caracterizada como hipereutetóide, ou seja, com teor de 
carbono acima de 0,77% em peso na sua microestrutura. Este fato, por sua vez, garante 
ao material uma grande resistência mecânica ao natural proveniente desta inserção do 
carbono junto ao ferro. Aços como D2, M2, e W1 estão presentes nesta classe e têm 
grande aplicabilidade na indústria. Para que não hajam problemas em seu uso, são feitos 
tratamentos térmicos visando a melhor performance possível em cada componente, uma 
vez que esta é determinada pela composição química presente em cada peça. Tais aços 
têm alta facilidade para serem endurecidos e isto é determinado pelo percentual de 
carbono e pelos elementos de liga inseridos em sua microestrutura. Os beneficiamentos 
mais comuns para estes aços são a têmpera, seguida do revenimento. Com o intuito de 
aumentar ainda mais sua resistência mecânica, a têmpera visa a formação martensitica na 
estrutura do material. O revenimento, feito logo após, tem a missão de aliviar as tensões 
causadas pela alteração da rede cristalina causada pelo resfriamento intrínseco à têmpera. 
Sabendo disto, a realização destes beneficiamentos demanda alguns cuidados, 
visto que tais aços podem resultar em microestruturas não desejadas, podendo ter sua 
resistência mecânica, em geral, diminuída caso não estejam sob monitoramento. 
Tomando como exemplo o AISI D2 e seguindo as recomendações de BRYSON, William 
E. (2005) Heat treatment, selection, and application of tool steels [1], tem-se: 
Para o aço AISI D2, que possui na faixa de 1,4-1,6% de C, 11-13% de Cr, 0,70-
1,20 de Mo e 1,10 de V, recomenda-se um pré-aquecimento, até 650°C, de 10 a 15 
minutos, visando harmonizar a microestrutura e contribuir para o alivio de tensões 
causadas pelos processos anteriores, como a usinagem.[1]. 
 
Fonte: BRYSON, William E (2005). Heat treatment, selection, and application of tool steels. 
Figura 1. Curva de pré-aquecimento aço D2. 
Após este pré-aquecimento, o material é aquecido de forma gradual até sua 
temperatura de austenitização que, no caso do aço D2, se dá em torno de 1000°C, tendo 
duração de 1h para cada polegada da peça constituinte como indica a Figura 2 abaixo. 
 
Fonte: BRYSON, William E (2005). Heat treatment, selection, and application of tool steels 
Figura 2. Curva de tratamento térmico aço ferramenta D2. 
Ao esgotar o tempo de austenitização, o material deve ser resfriado de acordo com 
a propriedade desejada, podendo ser em ar, óleo ou água. Para o caso do aço D2, o 
resfriamento é feito ao ar, podendo ser feito em flash oil, para peças acima de 150mm [1]. 
Quando o material atinge a temperatura de 65°C, ocorre o reaquecimento para o 
revenimento ser realizado. Nesta parte, o reaquecimento acontece até 515°C e segue 
mantido por 2h/polegada da peça. O segundo revenimento é realizado quando se deseja 
durezas acima de 62HRC. 
Podemos elencar 3 fatores que, por si só, gerem a grande maioria dos tratamentos 
térmicos. São estes: a temperatura, o tempo e o resfriamento. Para os aços ferramentas, 
como o exemplo do AISI D2, têm-se uma lista com vários itens a ser cumprida visando a 
obtenção das melhores propriedades possíveis. 
A temperatura: Segundo SARTORI [3], “quando o aço é aquecido até a 
temperatura de austenitização, não somente os carbonetos são parcialmente dissolvidos, 
mas também a matriz é alterada, transformando-se de ferrita para austenita graças ao 
reposicionamento dos átomos de carbono no reticulado cristalino”. Tal condição permite 
que, no resfriamento rápido, ocorra a formação da estrutura martensítica. Esse 
aquecimento deve ser lento para minimizar distorções e geração de tensões térmicas nas 
peças em questão. Cada aço possui uma temperatura específica para a transformação de 
ferrita em austenita a ser definida pelo fabricante da liga. O não seguimento destas 
instruções poderá, juntamente com o não seguimento das instruções referentes ao tempo 
e resfriamento, acarretar em propriedades indesejadas ao final do processo. 
O tempo: Deve ser seguido à risca o material de consulta fornecido pelo 
fabricante, uma vez que inúmeros testes para a determinação do, por exemplo, tempo de 
austenitização e de revenido foram feitos. 
O resfriamento: Segundo SARTORI, “No caso de ferramentas, a velocidade de 
resfriamento deve seguir uma solução de compromisso entre a obtenção das propriedades 
desejadas e uma mínima distorção. A velocidade deve ser alta o suficiente para evitar a 
formação de carbonetos pró-eutetóides que roubam C e elementos de liga da matriz 
(prejudicam o endurecimento secundário), e reduzem a tenacidade (precipitam em 
contorno de grão). Dentre os meios de resfriamento podemos destacar: salmoura, água, 
óleo, sal, nitrogênio sob pressão ou ar, dependendo sempre da temperabilidade do aço”. 
Os melhores meios de resfriamento para aços ferramenta são a martêmpera em banho de 
sal, resfriamento ao ar e resfriamento por nitrogênio sob pressão. Para aços temperados 
ao óleo, a martêmpera exige cuidado, pois a permanência excessiva no banho, pode 
formar bainita na microestrutura. 
Tanto o AISI D2, citado como exemplo, como os outros aços ferramentas, têm 
uma tendência a reter austenita na microestrutura pós-tratamento e isto pode ser um 
problema. A retenção de austenita ocorre devida alta concentração de elementos de liga 
e carbono e ocasiona a perda de dureza na ferramenta, visto que a austenita tem grau de 
resistência mecânica, que neste caso entende-se como dureza, consideravelmente mais 
baixo que a martensita e isto se deve a diferença de estrutura entre ambas. Existem 
inúmeros problemas provenientes do aquecimento/resfriamento das peças e entre estes 
estão a descarbonetação e a dilatação. 
A descarbonetação, proveniente da facilidade com que o carbono se liga ao 
oxigênio e a outros hidrocarbonetos presentes na atmosfera do forno, pode ocorrer e deve 
ser evitada pelo seu efeito danoso, que se dá na superfície da peça tratada. O uso de 
atmosferas de proteção, como atmosferas inertes, e embrulhamento em folhas de aço 
inoxidável, podem reduzir ou eliminar a descarbonetação. Esta perda de carbono para o 
meio interfere diretamente na propriedade mecânica final da peça, uma vez que se é 
reduzida a quantidade presente de C, a dificuldade de formação martensítica aumenta. 
 Podem também ocorrer mudanças de volume quando o aço é aquecido à 
temperatura de austenização antes do resfriamento. A dilatação ocorre como resultado da 
expansão térmica. Por isso, deve-se dar especial atenção às condições de pré-
aquecimento, de forma que a ferramenta possa estabilizar em várias temperaturas abaixo 
da temperatura de austenitização para um aquecimento uniforme. O pré-aquecimento e 
resfriamentos adequados reduzem o risco de trincas e distorção em ferramentas de seção 
variável [4]. 
Para aços ferramentas, faz-se necessário o revenimento duplo, ou até revenimento 
triplo, caracterizado pela remoção de austenita retida na microestrutura do material pré-
temperado. Particularmente, em casos cuja aplicação requer uma tenacidade elevada (ou 
a maior possível), é absolutamente indispensável a aplicação de dois ou mais revenidos, 
para que a modificação desta austenita retida se transforme em martensita. Para isto, o 
material/peça é reaquecido até que toda a retenção austenítica seja transformada em 
martensita. Tem-se o exemplo do AISI H13, que necessita de revenimento triplo. 
 
Fonte: SARTORI, C.H. Tratamentos Térmicos De Aços Ferramenta 
 Figura 3. Esquema de pré-aquecimento, têmpera e revenimento para o aço AISI H13. 
Para peças com 50mm, ou 2 pol, como a sugerida,recomenda-se 1h de forno para 
cada mm, no caso da têmpera. Para o revenimento, recomenda-se 2h de forno para cada 
mm de peça. Resultando assim em 2 horas de encharque, mais 4hrs para cada revenido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
BRYSON, William E (2005). Heat treatment, selection, and application of tool steels. 
Pág. 29. 
CIMM. Recomendações Gerais para os Tratamentos Térmicos dos Aços Ferramentas. 
Disponível em: <https://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6374-
recomendacoes-gerais-para-os-tratamentos-termicos-dos-acos-ferramentas>. Acesso em: 
28 de set. de 2020. 
AÇO AISI D2. Disponível em: https://favorit.com.br/produtos/acos-ferramenta/aco-aisi-
d2 . Acesso em: 28 de set. de 2020. 
SARTORI, C.H. Tratamentos Térmicos De Aços Ferramenta. Disponível em: 
https://www.itarai.com.br/files/H.pdf. Acesso em: 28 de set. de 2020. 
https://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6374-recomendacoes-gerais-para-os-tratamentos-termicos-dos-acos-ferramentas
https://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6374-recomendacoes-gerais-para-os-tratamentos-termicos-dos-acos-ferramentas
https://favorit.com.br/produtos/acos-ferramenta/aco-aisi-d2
https://favorit.com.br/produtos/acos-ferramenta/aco-aisi-d2
https://www.itarai.com.br/files/H.pdf