TRATAMENTOS TERMICOS E TERMOQUIMICOS BIANCA S M E GUILHERME S F

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INSTITUTO FEDERAL DO ESPIRITO SANTO 
TÉCNICO EM ELETROMECÂNICA 
2° PERÍODO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIANCA SOARES MEDEIROS 
GUILHERME SABINO FAGUNDES 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRATAMENTOS TÉRMICOS E TERMOQUÍMICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CACHOEIRO DE ITAPEMIRIM (ES) 
2020 
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Bianca Soares Medeiros 
Guilherme Sabino Fagundes 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRATAMENTOS TÉRMICOS E TERMOQUÍMICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho acadêmico apresentado à 
disciplina de Tecnologia dos Materiais do 
curso de tec. em Eletromecânica do IFES 
– Instituto Federal do Espírito Santo, com 
requisito para avaliação. 
Professor: Jeanderson Colodete Sessa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cachoeiro de Itapemirim (ES) 
2020 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
Na construção mecânica utiliza-se peças metálicas dentro de determinado requisito. 
Há casos onde por exemplo é necessário que o metal mude suas propriedades e por 
isso, passa por tratamentos térmicos e termoquímicos para se obter resultados tais 
como: resistência mecânica, reduzir a dureza, endurecer, melhorar a tenacidade, 
etc., de modo torna-lo apto para suportar as condições de serviço que estará sujeito. 
Neste trabalho vamos falar um pouco sobre como funciona esses processos, seus 
objetivos, e como alcança-los. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 METODOLOGIA 
 
2.1 Tratamentos Térmicos 
2.1.1 O que são tratamentos térmicos e suas finalidades 
 
Tratamento térmico pode ser definido como o aquecimento ou resfriamento 
controlado dos metais feito com a finalidade de alterar suas propriedades físicas e 
mecânicas, sem alterar a forma do produto final. 
Os aços são tratados para três finalidades: amolecer (reduzir a dureza e melhora a 
tenacidade), endurecer (aumentar a resistência mecânica) ou modificar propriedades 
do material (maximizando a vida útil do aço e outras propriedades). 
O processo de tratamento térmico do metal serve para: 
• Remover gases e tensões decorrentes de tratamentos mecânicos a frio ou 
a quente; 
• Reduzir a dureza; 
• Eliminar efeitos de tratamentos térmicos ou mecânicos aos quais o aço 
tenha sido submetido previamente; 
• Melhorar a usinabilidade; 
• Modificar propriedades mecânicas como resistência, ductilidade etc; 
• Alterar características elétricas e magnéticas; 
• Ajustar a textura bruta de fusão. 
 
2.1.2 Tipos de tratamentos térmicos 
 
➢ Recozimento Pleno 
O recozimento pleno consiste no aquecimento do aço a uma temperatura superior à 
zona crítica (quando este aquecimento é feito a uma temperatura situada dentro da 
zona crítica, é denominado recozimento intercrítico) seguido por um resfriamento 
lento (dentro do forno por exemplo). 
A finalidade deste tratamento é restaurar as propriedades alteradas por um 
tratamento mecânico ou térmico anterior, ou refinar/homogeneizar estruturas brutas 
de fusão. 
Quando o aço é aquecido a uma temperatura superior à temperatura crítica (Ac1), 
começa a ocorrer a nucleação, e posteriormente o crescimento, de grãos de 
austenita, modificando a microestrutura anterior do material, qualquer que esta seja. 
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Posteriormente, durante o resfriamento lento a austenita se decompõe numa mistura 
de ferrita e cementita (perlita) inteiramente nova, isenta de deformação ou qualquer 
outro resultado de tratamentos mecânicos ou térmicos anteriores. 
Aquecimento: deve ser uniforme e a temperatura de tratamento deve ser 
homogênea, para evitar distorções e até fraturas. 
Temperatura de recozimento: varia em função da composição química: 20 a 50 ºC 
acima de Ac3 (limite superior da zona crítica) para aços hipoeutetóides. Para aços 
hipereutetóides: entre Ac1 e Acm para evitar formação de cementita pro-eutetóide 
fragilizante nos contornos. 
Tempo de permanência à temperatura (patamar): deve ser suficiente para a 
formação e homogeneização da austenita, inclusive no centro da peça. Varia em 
função da espessura da peça, que, quanto maior, precisa de mais tempo. 
Atmosfera do forno: em fornos de atmosfera oxidante devem ser minimizadas as 
entradas de ar, para evitar a formação de carepa (óxido), principalmente para peças 
grandes com longos tempos de tratamento, assim como a descarbonetação, 
principalmente de peças cementadas (endurecidas superficialmente por tratamentos 
termoquímicos). 
Esfriamento lento: deve ser realizado preferencialmente dentro do forno. Se o custo 
for inaceitável: resfriamento em campânulas isoladas ou imersas/enterradas em 
materiais isolantes térmicos (vermiculite, cal em pó, areia bem seca, cinzas ou 
outros meios que assegurem resfriamento bem lento após saída do forno). 
É importante que a passagem pela faixa de temperaturas em que ocorre a 
transformação seja bastante lenta para que se forme perlita grossa, perlita 
esferoidizada e cementita esferoidizada na estrutura do material. Na tabela abaixo é 
possível obter as temperaturas de austenitização e aços com diferentes teores de 
carbono. 
 
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➢ Esferoidização 
Os aços de alto carbono % C > 0,8% (p.e aços para rolamento) apresentam uma 
rede frágil de cementita precipitada nos contornos da perlita. Esta quantidade maior 
de cementita presente nestes aços torna-os difíceis de usinar. Para melhorar sua 
usinabilidade faz-se um tratamento de esferoidização. O tratamento é assim 
chamado porque as partículas de cementita tornam-se esféricas após tempos 
prolongados de exposição a temperaturas ligeiramente subcríticas. O tratamento 
produz cementita esferoidal em uma matriz de ferrita, eliminando a presença de 
perlita e a rede de carbonetos frágeis anteriormente existentes na microestrutura. 
O tratamento consiste em aquecimento do aço até uma faixa de temperaturas 50ºC 
abaixo da zona crítica, manutenção prolongada (várias horas) nesta temperatura e 
resfriamento lento dentro do forno. 
Os aços de baixo teor de carbono quase nunca são esferoidizados porque são muito 
moles e deformáveis e empastam a ferramenta, provocando seu aquecimento e 
desgaste excessivo. 
 
➢ Alívio de tensões 
Quando soldados os aços, em geral, são submetidos a um ciclo térmico 
caracterizado por um intenso, e relativamente rápido, aquecimento, seguido por um 
resfriamento muito rápido. Dependendo de outros fatores, como, por exemplo, sua 
composição química, esses aços, durante este ciclo térmico, podem sofrer 
transformação martensítica. 
 A transformação martensítica é adifusional, envolve um rearranjo controlado e 
limitado de átomos no espaço, e implica numa variação de volume, associada à 
mudança da estrutura CFC da austenita para a estrutura TCC da martensita. Essa 
mudança volumétrica brusca pode acarretar a ocorrência de tensões residuais e de 
distorções, que em casos extremos podem causar o surgimento de trincas, as 
chamadas trincas de têmpera. 
O tratamento térmico de alívio de tensões consiste no aquecimento uniforme e 
controlado de um aço, soldado ou submetido a qualquer processo que gere tensões 
residuais, a uma temperatura adequada (inferior à temperatura crítica) por um tempo 
suficiente, seguido por resfriamento, também uniforme e controlado, de modo a 
relaxar essas tensões sem introduzir alterações microestruturais. 
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A temperatura e tempo de aquecimento dependem de fatores como a composição 
química do aço, sua microestrutura inicial, o tamanho e a geometria da peça que 
está sendo tratada. 
As tensões residuais resultantes da soldagem são reduzidas a um nível pouco 
inferior ao limite e escoamento do aço à temperatura de tratamento térmico de alívio 
de tensões. O nível de tensões residuais remanescentes no aço depende da taxa de 
resfriamento. Resfriamento desigual até a temperatura ambiente pode resultar em 
tensões adicionais, prejudicando o efeito benéfico do tratamento. 
As tensões residuais de soldagem começam a ser aliviadas a temperaturas pouco 
superiores à temperatura ambiente,mas é aconselhável um aquecimento lento até 
pelo menos 500 ºC para garantir melhores resultados. 
A temperatura de aquecimento deve ser a mínima compatível com o tipo e as 
condições da peça, não alterando significativamente sua estrutura interna e suas 
propriedades mecânicas. 
O percentual de alívio de tensões internas depende do tipo de aço, basicamente da 
composição química e do limite de escoamento. 
O efeito da temperatura de tratamento é muito maior do que o do tempo de 
manutenção da peça naquela temperatura. 
Quanto mais próxima da temperatura crítica ou da temperatura de recristalização, 
mais efetiva é a temperatura de tratamento em remover as tensões residuais, desde 
que os ciclos de aquecimento e resfriamento sejam adequados. 
O alívio de tensões afeta outras propriedades dos aços soldados, como a 
microestrutura, a resistência à tração e a resistência ao impacto. Assim, é 
necessário selecionar uma temperatura que permita atingir propriedades desejáveis 
no aço e ao mesmo tempo proporcionando o máximo alívio de tensões possível. 
Este processo foi inicialmente desenvolvido para juntas soldadas com grandes 
dimensões, que inviabilizam o tratamento no forno. O metal de cada lado da junta 
soldada é aquecido entre 175 e 205 ºC, enquanto a junta soldada é mantida em 
temperatura relativamente baixa. 
A propagação do calor em cada lado para o centro resulta numa zona de expansão 
térmica itinerante no metal base e numa tensão trativa recíproca na solda. As duas 
zonas de compressão são expandidas termicamente, resultando em aumento da 
tensão trativa na solda além do limite de escoamento. Quando em seguida o metal 
se resfria e contrai, a tensão cai abaixo do limite de escoamento. 
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Quando o processo é realizado corretamente, obtém-se redução parcial na tensão 
longitudinal de soldas de topo. Muitos consideram que tensões de solda 
longitudinais são de fundamental importância, pois atingem valores que podem 
chegar à ao limite de escoamento em tração. 
Outros questionam a validade do alívio de tensões em baixa temperatura, alegando 
que em placas restringidas ambas as tensões longitudinais e transversais se 
aproximam do limite de escoamento do material. 
Reduções nas tensões residuais transversais atingem até 60 %, assim como 
consideráveis reduções podem ser obtidas nas tensões longitudinais, indicando que 
o tratamento de alívio de tensões em baixa temperatura é um modo relativamente 
barato de reduzir sensivelmente as tensões de contração em materiais dúcteis. 
Na maioria dos metais o tratamento de alívio de tensões não modifica as 
características microestruturais, não substituindo outros tratamentos específicos com 
essa finalidade, como o revenimento. 
 
➢ Normalização 
A normalização do aço é feita quando se deseja refinar o grão do material. O aço 
com grãos grandes tende a apresentar maior heterogeneidade de propriedades e 
maior fragilidade. O refino de grão garante maior homogeneidade de propriedades, e 
maior tenacidade. O tratamento térmico de normalização consiste no aquecimento 
do aço até 60 ºC acima do limite superior da zona crítica (A3 ou Acm), sempre 
garantindo austenitização total do material. Em seguida é retirado do forno e deixado 
resfriar ao ar natural. A estrutura resultante é de pequenos grãos de ferrita e perlita 
fina. Esse tratamento é bem mais barato que o de recozimento pleno, pois o forno 
pode ser desligado logo após o fim do período de austenitização. 
A principal diferença entre os tratamentos de recozimento pleno e de normalização é 
que as peças tratadas em recozimento pleno apresentam dutilidade e usinabilidade 
homogêneas em todas as regiões, já que a peça toda fica exposta ao ciclo de 
resfriamento. Já no caso da peça normalizada a velocidade de resfriamento não é 
uniforme. Seções mais espessas resfriam mais lentamente do que seções mais 
finas. Como a velocidade de resfriamento é heterogênea, a microestrutura e as 
propriedades (usinabilidade e conformabilidade) também o são. Caso se deseje 
usinar a peça nas etapas subseqüentes de fabricação é melhor fazer o recozimento 
pleno. 
 
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➢ Têmpera 
A realização dos tratamentos de têmpera e revenimento produz a microestrutura de 
martensita revenida, que proporciona a melhor combinação de resistência 
mecânica/dureza e tenacidade. 
A têmpera, produzindo martensita, leva à obtenção de resistência mecânica/dureza 
bem mais alta do que a obtida por normalização (microestrutra ferrítico-perlítica fina), 
mas as tensões associadas à transformação martensítica podem causar trincas e 
distorções no aço temperado e assim, logo após a têmpera o aço deve ser revenido, 
pois embora a resistência mecânica/dureza caia um pouco, mas não muito, devido à 
difusão dos átomos de carbono para fora da martensita, assim um pouco 
empobrecida, as tensões são eliminadas, resultando em considerável ganho de 
tenacidade, além de evitar trincas e distorções. 
Temperabilidade 
Temperabilidade é um conceito importante e consiste na capacidade do aço sofrer 
transformação martensítica (têmpera) após ser resfriado rapidamente num 
determinado meio a partir do campo austenítico. 
Depende muito da composição química: enquanto aços com teores de carbono e de 
outros elementos de liga relativamente baixos só temperam em água, outros um 
pouco mais ligados temperam ao ar, enquanto alguns muito ligados (ex.: aços-
ferramenta) temperam ao ar. O carbono endurece a martensita, enquanto os demais 
elementos de liga retardam a transformação difusional em ferrita e cementita, 
favorecendo a transformação martensítica. 
Depende também do tamanho de grão austenítico (maior: menos contornos: menor 
área para nuclear ferrita e cementita: favorece formação de martensita) e da 
homogeneidade da austenita (mais homogênea: sem carbetos: dificulta a nucleação 
da ferrita e da cementita). 
Resfriamento na Têmpera 
Dois fatores influenciam a velocidade com a qual as diferentes posições na peça 
resfriam: 
• Velocidade de extração do calor na superfície da peça: é função do meio de 
têmpera selecionado. 
• Transmissão de calor por condução dentro da peça: é influenciada pela geometria 
da peça: dimensões e forma. 
Em função disso podem se formar diferentes microestruturas na superfície e no 
interior da peças. 
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Ensaios de Temperabilidade 
Existem dois métodos para ensaio de temperabilidade: Grossmann (o mais antigo) e 
Jominy (mais simples e mais comumente empregado). 
Ensaio Grossmann: Barras de aço com diferentes diâmetros são temperadas e o 
perfil de dureza ao longo do diâmetro da barra é medido. A dureza no centro das 
barras é apresentada num único gráfico, onde o diâmetro crítico (50 HRC ou 50 % 
de martensita) é determinado para um dado meio de têmpera. 
Assim, barras com diferentes diâmetros são temperadas e a dureza varia com o 
meio de têmpera , a posição ao longo do diâmetro e com os diferentes diâmetros. 
Ensaio Jominy 
Neste método um único corpo de prova cilíndrico é temperado em uma das 
extremidades, gerando uma ampla gama de variação de velocidades de 
resfriamento ao longo da altura do cilindro, resultando em diferentes microestruturas 
e durezas nestas regiões distintas. 
Assim, obtém-se diferentes velocidades de resfriamento nas diferentes distâncias da 
extremidade. 
 
➢ Revenimento 
Em decorrência da têmpera (transformação martensítica) no aço as tensões 
residuais são excessivas e a ductilidade e a tenacidade são muito baixas para 
permitir seu uso na maioria das aplicações, sendo necessária a realização de um 
tratamento térmico denominado revenimento (ou revenido), que altera a 
microestrutura e alivia as tensões decorrentes da têmpera, consistindo no 
aquecimento a temperaturas inferiores a Ac1, com o objetivo de aumentar a 
ductilidade e a tenacidade e ajustar a resistência mecânica para o nível desejado, 
além de aliviar tensões. 
Transformações no RevenimentoA martensita resultante da têmpera é metaestável. O aquecimento abaixo da zona 
crítica (abaixo de Ac1) favorece a transformação da martensita em fases mais 
próximas do equilíbrio, eventualmente até ferrita + cementita/carbonetos. 
Isso leva à redução de dureza/resistência mecânica e ao aumento da 
ductilidade/tenacidade. 
Em alguns casos: aços ferramenta: precipitação de carbonetos no revenido aumenta 
a dureza: endurecimento secundário. 
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O aumento de tenacidade não é linear: numa determinada faixa de temperaturas 
ocorre redução da tenacidade: fragilização de revenido. 
Estágios das Transformações no Revenimento 
• Até cerca de 100 ºC: redistribuição dos átomos de carbono. 
• 100 a 300 ºC: precipitação de carbonetos. Nos aços de alto C: além dos 
carbonetos ε também os carbonetos χ. 
• 200 a 300 ºC: austenita retida em aços de médio e alto carbono se decompõe: 
precipitação de carbonetos na austenita, reduzindo seu teor de carbono em solução 
e viabilizando a formação de martensita no resfriamento pós-revenimento. 
• Acima de cerca de 300 ºC: inicia-se a recuperação e a recristalização da 
martensita, com a eliminação de discordâncias, combinado com o crescimento e a 
esferoidização das partículas de cementita, resultando em queda de 
dureza/resistência mecânica. 
• Entre 500 e 650 ºC: precipitação de carbetos de elementos de liga (V4C3, Mo2C e 
etc), aumentando a dureza/resistência mecânica. 
A maior parte destes processos não pode ser observada em microscópio ótico, que 
permite apenas verificar o aumento da velocidade de ataque metalográfico à medida 
que os carbonetos se precipitam, e eventualmente coalescem, se o revenimento for 
longo. 
Fragilização no Revenimento 
Há diversos tipos de fragilização no revenimento, mas dois se destacam. O mais 
comum (lado esquerdo da figura a seguir) ocorre para um grande número de aços 
usados em construção mecânica e se caracteriza por uma faixa mais estreita de 
temperaturas de revenimento (250 a 400 ºC) onde ocorre a fragilização, a qual deve 
ser evitada. 
No segundo tipo, que ocorre na faixa de 250 a 570 ºC), recomenda-se revenir acima 
de 600 ºC. O resfriamento pós-revenido deve ser rápido para minimizar a 
permanência na faixa de temperaturas de fragilização. 
Austenita Retida e Duplo Revenimento 
À medida que aumenta o teor de carbono do aço, diminuem as temperaturas Mi e 
Mf, aumentando assim a tendência à formação de austenita retida como 
consequência da têmpera. 
Durante o revenimento pode ocorrer a precipitação de carbetos na austenita retida, 
reduzindo o teor de carbono desta, e assim aumentando Mi e Mf. No resfriamento 
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pós-têmpera pode ocorrer a transformação da austenita retida em martensita, 
exigindo novo revenimento. 
Duplo Revenimento 
Recomenda-se o duplo revenimento para aços ferramenta e aços de alto teor de 
carbono em geral, com o objetivo de garantir tenacidade e estabilidade dimensional. 
Não é fácil detectar austenita retida. O método mais confiável consiste em analisar o 
maço por difração de raios X, complementada por ensaios de dureza. Assim é 
possível detectar frações volumétricas de austenita retida superiores a 5 %. Ataques 
metalográficos coloridos também podem determinar a presença de austenita retida. 
 
➢ Martêmpera, Austêmpera e Patenteamento 
Martêmpera 
A ocorrência simultânea de tensões térmicas associadas ao resfriamento rápido e 
das tensões causadas pela variação volumétrica associada à transformação 
martensítica causa trincas e distorções. 
Quando a temperabilidade é suficiente, é possível realizar a têmpera com um rápido 
estágio de homogeneização da temperatura da peça antes de atingir Mi: é a 
martêmpera, onde um banho a cerca de 350 ºC permite igualar a temperatura entre 
a superfície e o centro da peça com o aço ainda no campo austenítico. 
Prosseguindo o resfriamento obtém-se martensita com menor risco de trincas e 
distorções, não dispensando o revenimento. 
Austêmpera 
Austêmpera é o tratamento térmico isotérmico realizado em aços para a obtenção 
de microestrutura bainítica. 
Como a microestrutura resultante é composta essencialmente por bainita, não exige 
a realização de revenimento posterior. 
A austêmpera consiste no resfriamento rápido até o patamar de temperatura de 
transformação bainítica, o qual é então interrompido, sendo seguido pela 
manutenção a esta temperatura até a conclusão da transformação bainítica, seguida 
por resfriamento rápido. 
Patenteamento 
Patenteamento é um tratamento térmico realizado em produtos não planos de aços 
eutetóides, mais especificamente arames e fios, com o objetivo de produzir uma 
microestrutura de perlita fina. 
Geralmente é realizado em banhos de sal ou em banhos de chumbo. 
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O patenteamento consiste no resfriamento rápido até a faixa das temperaturas mais 
baixas de transformação perlítica (pouco acima da transformação bainítica), o qual é 
então interrompido, sendo seguido pela manutenção a esta temperatura até a 
conclusão da transformação perlítica, seguida por resfriamento rápido. 
 
2.2 Tratamentos termoquímicos 
2.2.1 O que são 
Os tratamentos termoquímicos têm por objetivo alterar as propriedades superficiais 
do aço. Em geral materiais extremamente duros têm elevada resistência ao 
desgaste, porém baixa tenacidade/resistência ao impacto. Por outro lado, materiais 
menos duros, embora mais tenazes, em geral não apresentam boa resistência ao 
desgaste. 
Em peças como engrenagens, deseja-se um núcleo tenaz e uma superfície 
resistente ao desgaste. Para essa aplicação, aços com baixo teor de carbono são 
submetidos ao tratamento termoquímico de cementação, que eleva o teor de 
carbono na superfície, aumentando sua resistência ao desgaste, ao mesmo tempo 
que preserva a tenacidade do núcleo, mantido com baixo teor de carbono. 
Meios para realizar o tratamento: são as fontes de C e N. Podem ser sólidos, 
líquidos e gasosos. Inicialmente a cementação foi desenvolvida em meio sólido, mas 
esse não é o meio mais eficiente. 
Na atualidade prefere-se meios líquidos e gasosos para a realização de tratamentos 
termoquímicos, devido à maior velocidade do processo quando realizado com esses 
fluidos como meios. 
 
2.2.2 Tipos de tratamentos termoquímicos 
➢ Cementação (Carbonetação) 
Enquanto no núcleo os aços cementados contêm de 0,15 a 0,25 % de carbono, na 
superfície o teor de carbono pode ser ajustado para valores entre 0,8 e 1 %. 
A cementação pode ser realizada em meio sólido, líquido ou gasoso, também 
podendo ser utilizado plasma. 
O potencial químico do carbono no meio de cementação determina o potencial 
máximo de carbono que o aço pode atingir e assim o teor de carbono na superfície 
do material. 
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O processo de difusão dos átomos de carbono na matriz rica em ferro do aço 
depende de alguns fatores: 
• Temperatura de tratamento. 
• Tempo de tratamento (até a saturação). 
• Composição química do aço, incluindo o teor de carbono. 
• Potencial químico do carbono na superfície da peça. 
Cementação Sólida 
É o processo mais antigo de cementação, que inicialmente envolvia somente o uso 
de meios de cementação (cementos) sólidos. 
Entretanto, devido à lentidão da cementação sólida e às dificuldades de controle 
preciso dos resultados obtidos com esse processo, acabou sendo superado por 
outros processos, como a cementação gasosa e a cementação líquida. Por estes 
motivos passou a ter aplicação restrita, embora do ponto de vista microestrutural 
seja uma base para os demais processos. 
O tratamento de cementação é realizado acima da zona crítica, no campo 
austenítico, no qual a solubilidade do carbono no aço é elevada. 
Embora a fonte de carbono seja sólida, o carbono é transportado pelo gás que se 
forma em torno da peça, a qual é envolvida pelo meio de carbonetação. A reação 
CO2 + C = 2CO é crítica para definir o potencial químico do carbono. 
Os cementos sólidos sãotradicionalmente constituídos por uma mistura de carvão 
vegetal moído, porém não muito fino, e carbonatos, os quais agem como 
catalisadores, aumentando a proporção de CO em relação à de CO2. Um cemento 
tradicional é o de Caron, constituído por 40 % de carbonato de bário e 60 % de 
carvão vegetal. 
A cementação sólida é lenta, requerendo algumas horas de permanência acima da 
zona crítica (900 a 1000 ºC) e durante este tempo ocorre crescimento de grão 
austenítico. Por esse motivo, após a cementação sólida em caixa é necessário um 
tratamento térmico que permita refinar o grão, geralmente a normalização.Após a 
normalização a camada superficial pode ser endurecida por têmpera. 
Como resultado da cementação e da têmpera, a temperatura de têmpera foi 
suficiente para temperar a região cementada, devido ao seu alto teor de carbono, 
porém não modifica muito as propriedades do núcleo da peça, que deste modo 
preserva sua ductilidade. O interior da peça permanece na região intercrítica com 
resfriamento lento: perlita e ferrita, a superfície da peça é austenitizada e depois 
temperada, resultando em martensita. 
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A Dupla Têmpera é um tratamento térmico alternativo à normalização: uma primeira 
têmpera é realizada a cerca de 900 ºC, e é seguida por um novo tratamento de 
têmpera, porém em temperatura mais baixa (da ordem de 770 ºC). Deste modo, o 
núcleo poderá apresentar uma microestrutura mais refinada, obtendo assim melhor 
tenacidade. O tratamento é completado por um revenimento a 180 ºC para que as 
tensões sejam aliviadas. Os revenimentos de peças cementadas são 
obrigatoriamente realizados em baixas temperaturas para afetar o mínimo possível a 
dureza da camada cementada. A profundidade (espessura da camada cementada) 
depende do tempo de tratamento: a espessura da camada cementada aumenta com 
o tempo de cementação. 
Na cementação sólida é inviável o ajuste do potencial químico do carbono, havendo 
considerável risco de cementação excessiva, inclusive formação de cementita em 
rede, que causa trincas na têmpera e no acabamento superficial. 
Quando os gradientes de teor de carbono são muito altos há risco de lascamento da 
cama cementada. 
Cementação Gasosa 
A cementação gasosa é muito empregada na indústria, porém a limpeza superficial 
da peça a ser cementada é muito importante. Possibilita o controle do potencial de 
carbono através do uso de gases que contêm CO, CO2, H2, H2O e CH4. Além do 
controle do potencial de carbono também é necessário o controle do potencial de 
oxigênio. 
Para assegurar uma distribuição adequada de carbono após a cementação é 
realizado um tratamento de difusão de carbono no campo austenítico. 
A microestrutura resultante da cementação depende de dois fatores conjugados: 
variação de velocidade de resfriamento (têmpera) e variação de composição química 
(difusão de carbono). Assim, há diferentes microestruturas na superfície da peça 
cementada dependendo da velocidade de resfriamento após a cementação e do teor 
de carbono. 
 
➢ Cianetação Líquida 
Tratamentos de cianetação implicam no uso de sais tóxicos no estado líquido, 
exigindo cuidados especiais de segurança. São realizados mediante a imersão das 
peças em sais fundidos contendo cianetos (exemplo: NaCN) a temperaturas entre 
850 e 900 ºC, havendo dupla absorção, de carbono e nitrogênio. Após tempo 
adequado as peças cianetadas são temperadas a partir do banho de sais. 
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Em caso de necessidade de temperar novamente uma peça cianetada, esta deve 
ser aquecida num banho semelhante ao que foi utilizado para a cianetação. 
 
➢ Nitretação 
O tratamento termoquímico de nitretação é realizado com a difusão do nitrogênio em 
(relativamente) baixas temperaturas. Como consequência, resulta em menor 
distorção e em camadas menos espessas do que as que são obtidas por 
cementação. 
Como exemplo, num aço 4340 temperado, revenido e nitretado forma-se camada 
branca de nitreto de alta dureza. 
A nitretação em geral leva à formação de uma camada rica em compostos (entre 
eles nitretos) próxima à superfície da peça, a qual é comumente conhecida como 
“camada branca”. 
 
➢ Nitrocarbonetação 
Nitrocarbonetação é conhecido como um processo de Nitretação que consiste na 
adição de uma pequena quantidade de (C) Carbono ao processo de Nitretação com 
pequeno aumento na temperatura de processo, com o qual se consegue em pouco 
tempo de tratamento aumentar a camada branca (VS) para espessuras de 10 a 20 
µm.É utilizado na indústria com várias finalidades, principalmente para aumentar a 
resistência à fadiga térmica e à corrosão, assim como melhorar a resistência ao 
desgaste por atrito (propriedades tribológicas) dos aços usados para matrizes de 
trabalho a quente. 
Na Nitrocarbonetação o (N²) Nitrogênio difunde com uma velocidade 
comparativamente 60 vezes menor na ferrita através da (VS) camada branca para o 
núcleo da peça, com isto a (Nht) camada de difusão aqui é limitada próximo de 0,10 
a 0,20 mm. 
Há uma camada de nitreto e carboneto (branca) de alta dureza, quando 
nitrocarbonetação é realizada a 550 ºC por 5 h. 
 
 
 
 
 
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3 CONCLUSÃO 
O desenvolvimento do presente estudo demostrou os processos de tratamento 
térmicos, assim como os processos termoquímicos. Possibilitando a compreensão 
de que os aços são de ligas metálicas formadas principalmente por ferro carbono, 
com porcentagem de carbono entre 0,008 e 2,11%. 
Percebe-se que tanto nos tratamentos térmicos e termoquímico, a aplicação de calor 
pode ocasionar a alteração de composição química aço, dependendo da 
temperatura de aquecimento e de tempo de permanência à temperatura de 
tratamento em contato com o meio em questão. 
Os tratamentos térmicos não alteram a composição química do aço, o material 
começa e termina com a mesma porcentagem de carbono, devido a este fato os 
aços são submetidos aos tratamentos termoquímico, com a finalidade de alterar sua 
composição química adicionando carbono ou nitrogênio entre outros elementos, 
aumentando assim a sua tenacidade à qual e uma consequência do aumento da sua 
dureza, elevando a sua resistência ao desgaste. 
Então foi mostrado como é de suma importância o conhecimento técnico desses 
processos e aplicações, e como eles são importantes na área da mecânica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS 
 
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revista e atualizada por André Luiz V. da Costa e Silva, Editora Blucher, São Paulo, 
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São Paulo, 2006, ISBN 8521203829 . 
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Metais (ABM), São Paulo, 1988.