Tratamentos Térmicos –Têmpera Materiais de Construção Mecânica Componentes Luiz Matheus Teixeira Rodrigues; José Luiz Cavalcante; Jefferson Moura Amador de Oliveira; Phillype Honório Guerra; Adalton Vinicius de França Bezerra; Tratamentos Térmicos – Têmpera INTRODUÇÃO Tratamentos Térmicos – Têmpera OS METAIS E A HISTÓRIA DA HUMANIDADE Os Metais e a História da Humanidade Na maior parte da história da humanidade, os metais são utilizados no nosso cotidiano e sempre teve grande importância para o desenvolvimento tecnológico das sociedades. onde os humanos utilizavam a Calcopirita (Mineral que contém Cobre) para produzir cobre de uma maneira rudimentar.Os Metais e a História da Humanidade O uso dos metais é registrado desde o Período Calcolítico. . e o Ferro que começou a ser produzido na idade do Ferro através de métodos rudimentares de produção.Os Metais e a História da Humanidade Com a Evolução das técnicas de Metalurgia. o homem conseguiu produzir Ligas Metálicas diferentes como o Bronze. que é uma liga formada por Estanho e Cobre e surgiu na idade do bronze que teve início após o período Calcolítico. . Tratamentos Térmicos – Têmpera A HISTÓRIA DA PRODUÇÃO DO FERRO . A Limonita começa a derreter). Os primeiros fornos para a produção de Ferro eram feitos de Barro com uma abertura na parte superior para a fumaça sair e outra na parte inferior. . devido ao seu baixo ponto de fusão (Acima de 700°C.Produção do Ferro na Antiguidade Na antiguidade. A Limonita era utilizada no processo de produção do ferro. para o ar entrar. Produção do Ferro na Antiguidade . insuflando-se ar por meio de um fole. o processo siderúrgico corrente era o da forja catalã. . movido a braço ou mediante força animal.Produção do Ferro na Idade Média Na Alta Idade Média. que consiste num pequeno forno dentro do qual se coloca o minério junto com carvão de madeira. pois o ar é soprado para dentro do forno e a combustão alcança maiores temperaturas. . com fornos de lupa.Produção do Ferro na Idade Média O êxito melhor que no processo da anterior. Mas também na forja catalã o ferro não chega a derreter completamente. O ferro era obtido no estado pastoso (líquido de alta viscosidade).Produção do Ferro na Idade Média Obs.: O ferro era obtido por Redução direta (Ferro não obtido no estado liquido de fato). posteriormente reaquecida e trabalhada por martelamento (ferro pudlado). era martelado com o intuito de retirar impurezas. . O resultado final era uma barra ou “lupa”. após produzido. Este ferro. misturado com as impurezas do minério. Produção do Ferro na Idade Média . Produção do Ferro na Índia Antiga Em 300 a. seria chamada “aço de crisol” pelos europeus.. Nesta técnica. carvão e eram misturados em um crisol e aquecidos até que o ferro derretesse e absorvesse o carbono. . ferro de alta pureza. e certamente por volta de 200 a.. aço da alta qualidade estivesse sendo produzido no sul da Índia através de uma técnica que. mais tarde.C.C. Produção do Ferro na Índia Antiga . Como um líquido.Produção do Ferro na China Antiga Metalúrgicos no estado de Wu. . o ferro pode ser posto em moldes. desenvolveram uma tecnologia de fundição do ferro que não seria praticada na Europa até épocas medievais tardias. A esta temperatura. os fornos de ferro chegavam a temperaturas de 1130°C. quente o bastante para serem considerados altos-fornos.3% de carbono e derrete. Em Wu. leste da China. o ferro combina-se com 4. . a metalurgia chinesa de ferro chegou a uma escala e uma sofisticação não alcançadas no Ocidente até o século XVIII. Por esta época. movimentando-o derretido em contato com o ar até perder a maior parte de seu carbono.C. os metalúrgicos chineses descobriram como produzir ferro forjado a partir de ferro-gusa.).-220 a.Produção do Ferro na China Antiga Durante a dinastia Han (202 a.C. resultando numa liga com conteúdo intermediário de carbono. no contexto da metalurgia do ferro.Produção do Ferro na China Antiga Os metalúrgicos chineses descobriram que ferro forjado e ferro fundido poderiam ser derretidos e misturados. a espada de Liu Bang. De acordo com a lenda. isto é. . o aço. Alguns textos da era mencionam “harmonizar o duro e o macio”. fora feita desta forma. o primeiro imperador do período Han. Tratamentos Térmicos – Têmpera TRATAMENTO TÉRMICO – HISTÓRIA E DEFINIÇÃO . Mais tarde. descobriu também que a rapidez com que o aço era resfriado e a quantidade de carbono que possuía influíam decisivamente nessas modificações.Histórico e Definições Há muitos séculos atrás o homem descobriu que com aquecimento e resfriamento podia modificar as propriedades mecânicas de um aço. mais maleável. isto é. etc. mais mole. torná-los mais duro. . com o objetivo de alterar as suas propriedades ou conferir-lhes características determinados. . atmosfera e velocidade de resfriamento.O que é um Tratamento Térmico? Tratamento térmico é o conjunto de operações de aquecimento e resfriamento a que são submetidos os aços. tempo. sob condições controladas de temperatura. Os que pelo mero Aquecimento e Resfriamento já mudam completamente a estrutura do material. Recozimento. Esses tratamentos térmicos nos quais a peça é aquecida juntamente com produtos químicos e posteriormente resfriado são: Nitretação e Cementação.Classes de Tratamentos Térmicos Existem duas classes de tratamentos térmicos: 1. Como por Exemplo: Têmpera. Os que modificam as propriedades somente numa fina camada superficial da peça. . 2. Revenimento. Tratamentos Térmicos Mudam Totalmente a Estrutura do Material. Têmpera Revenimento Mudam Somente uma camada e utilizam produtos químicos. Recozimento O que nós Falaremos Agora! Cementação Nitretação . . PROCESSO E APLICAÇÕES. TIPOS.Tratamentos Térmicos – Têmpera TÊMPERA – DEFINIÇÕES. ou seja. 1. 2. . 3.O que é Têmpera? Têmpera indica um tratamento que visa a formação de Martensita. Aquecimento até a temperatura adequada para obter uma microestrutura Austenínica. Manutenção da peça neste patamar de temperatura por um tempo adequado. Resfriamento em um meio que resulte em uma velocidade apropriada para a formação de martensita. .O que é Têmpera? Geralmente se obtém a Estrutura Martensitica através de um resfriamento rápido . O que é Têmpera? . Austenita A austenita é o ponto de partida para vários tratamentos térmicos nas ligas de ferro. como por exemplo a têmpera que consiste na transformação da austenita em martensita por meio de um rápido resfriamento da peça tratada termicamente. . pois partindo da austenita é possível a transformação da liga em vários microconstituintes. A Martensita é o produto de uma transformação sem difusão da austenita. .Martensita O esfriamento rápido de uma uma peça em fase austenítica faz com que a peça fique supersaturada de carbono. aumentando a sua dureza. .Consequências da Têmpera O processo de têmpera gera uma série de tensões internas dentro do material e aumenta vertiginosamente a sua dureza. para aliviar um pouco estes efeitos é necessário fazer um processo chamado Revenimento. mas também a sua intensidade muda de acordo com a composição do material. .Tensões Internas As tensões internas são geradas pela diferença de temperatura entre a parte externa da peça e a parte interna da peça. As tensões internas provocadas pelo processo de têmpera são a principal causa do surgimento de trincas de Têmpera. Trincas de Têmpera . Trincas de Têmpera . Tensões Internas . Observação Vale lembrar a distribuição da dureza não é uniforme em todo o material. da Temperatura de Austenização e do meio de Têmpera. após a têmpera. do tamanho e da forma da peça. A profundidade de endurecimento e a distribuição de dureza ao longo da seção em uma peça. . dependem da “Temperabilidade” do aço. O tamanho do grão austenítico e a homogeneidade da microestrutura inicial têm efeito sobre a temperabilidade do aço. Está associada à capacidade de determinado aço formar Martensita e. á velocidade crítica de têmpera. .Temperabilidade É a característica que define a variação de dureza desde a superfície até o núcleo da peça quando temperada. portanto. Com exceção do Cobalto que Diminui a Temperabilidade. Assim a velocidade critica para a formação da martensita é menor em aços com alto teor de elementos de liga. . pois eles retardam as transformações de decomposição difusional da austenita.Temperabilidade A maior parte dos elementos de liga adicionados ao aço aumentam a Temperabilidade. A transmissão de calor. Da velocidade com que se retira o calor da peça. (Severidade da Têmpera). ou seja. . dentro da peça (Condutividade Térmica). do meio em que se realiza a têmpera. 2.Temperabilidade A velocidade de resfriamento de diferentes posições da peça depende: 1. por condução. Temperabilidade . mais rápido é o resfriamento.Severidade da Têmpera Quanto maior a severidade de Têmpera. Porém a possibilidade de surgir Falhas e Trincas também cresce com o aumento da Severidade. . O fator H indica a Severidade da têmpera e o Resfriamento da água é adotado como referência (H = 1). Tabela de Severidade de Têmpera . para os valores especificados pelo projeto. sendo necessária a aplicação de um tratamento térmico posterior a têmpera. denominado revenimento. . praticamente nunca é utilizada. além de reduzir sua dureza. tem como objetivos aliviar as tensões geradas pela formação da martensita. no estado pós têmpera.Martensita revenida A martensita. Este tratamento térmico. Revenimento O revenimento é feito aquecendo-se a peça temperada até uma certa temperatura resfriando-a em seguida. . As temperaturas de revenimento são encontradas em tabelas e para os aços ao carbono variam entre 210ºC e 320ºC. Sintetizando Aquecimento Resfriamento Revenimento . Austenita Resfriamento Rápido Perlita + Fase PróEutetoide Resfriamento Lento Bainita Martensita Resfriamento Moderado Revenimento Martensita Revenida . Têmpera diferencial. .Tipos de Têmpera Têmpera Direta. Têmpera da camada cementada. Têmpera em Tempo Variável. Têmpera Superficial Serve para temperar apenas a superfície do material. Método Combinado. É utilizado em peças que sofrem grandes esforços mecânicos. Tempera por Indução . Método Progressivo. Tempera por Chama Método Estacionário. como Engrenagens e Eixos. Têmpera por Indução . Têmpera por Indução . APLICAÇÕES .Tratamentos Térmicos – Têmpera TÊMPERA . Aplicações da Têmpera Peças que sofrem grandes esforços. . Aplicações da Têmpera Ferramentas de alta durabilidade e resistência. . Aplicações da Têmpera Produção de Vidros Temperados. . Passar Vídeos . Dúvidas?? .