Processamento térmico dos metais Flashcards
O que é o recozimento e pra qual finalidade ele é indicado?
É um tratamento térmico no qual um material é exposto a uma temperatura elevada durante um período de tempo prolongado e então é resfriado lentamente. Indicado para:
(1) aliviar tensões;
(2) reduzir a dureza e aumentar a ductilidade
e tenacidade; e/ou
(3) produzir uma microestrutura específica.
Quais as etapas de realização do tratamento de recozimento?
O processo de recozimento consiste em três estágios:
(1) aquecimento até a temperatura desejada
(2) manutenção ou “encharque” naquela temperatura, e
(3) resfriamento, geralmente até a temperatura ambiente.
O tempo é um parâmetro importante nesses procedimentos.
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Durante o processo ocorre:
Recuperação - reorganização dos átomos e redução das discordâncias.
Recristalização - Formação de novos grãos e restauração das propriedades.
Crescimento de grão - Para evitar cresc. de grão pode-se fazer um recozimento intermediário.
O que é o recozimento subcrítico?
É um tratamento térmico aplicado para anular os efeitos do trabalho a frio — isto é, para reduzir a dureza e aumentar a ductilidade de um metal que foi previamente encruado. O recozimento subcrítico é utilizado comumente durante procedimentos de fabricação que requerem extensa deformação plástica, para permitir a continuidade da deformação sem fratura ou um consumo excessivo de energia.
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O tratamento consiste em aquecer a peça até uma temperatura abaixo do eutetóide (aprox. 700°c) por um longo período de tempo (15 a 25h).
Como é feito o recozimento para alívio de tensões?
A peça é aquecida até a temperatura recomendada, mantida nessa temperatura um tempo suficiente para que uma temperatura uniforme seja atingida, e finalmente resfriada ao ar até a temperatura ambiente.
O que é normalização (recozimento intermediário) e como é feita?
Normalização é um tratamento de recozimento aplicado para refinar os grãos (isto é, para diminuir o tamanho médio dos grãos), produzir uma distribuição de tamanhos mais uniforme e desejável e assim aumentar a tenacidade.
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A normalização é obtida pelo aquecimento até pelo menos 55°C acima da temperatura crítica superior (isto é, acima de A3 para composições menores que a eutetoide (0,76 %p C) e acima de Acm para composições maiores que a eutetoide). Após tempo suficiente para a liga transformar-se completamente em austenita (procedimento denominado austenitização) o tratamento é encerrado por resfriamento ao ar.
O que é o recozimento pleno?
Um tratamento térmico empregado em aços
com baixo e médio teor de carbono que serão usinados ou que sofrerão extensa deformação plástica durante uma operação de conformação.
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Em geral, a liga é tratada pelo seu aquecimento até uma temperatura aproximadamente 50°C acima da curva A3 (para formar a austenita) para as composições menores que a eutetoide ou, para as composições acima da eutetoide, 50°C acima da curva A1 (para formar as fases austenita e Fe3C). A liga é então resfriada em um forno, isto é, o forno do tratamento térmico é desligado, e tanto o forno quanto o aço resfriam até a temperatura ambiente à mesma taxa, o que demanda várias horas.
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O produto microestrutural desse recozimento é perlita grossa, a qual é relativamente macia e dúctil.
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O procedimento de resfriamento em um recozimento pleno demanda tempo, entretanto,
como resultado temos uma microestrutura com grãos pequenos e uma estrutura uniforme de grãos.
Em quais casos é indicado o tratamento térmico de esferoidização e como ele é feito?
Os aços com médio e alto teor de carbono e com uma microestrutura composta por perlita grossa
ainda podem ser muito duros para serem convenientemente usinados ou plasticamente deformados. Devido à isso, asses aço são termicamente tratados ou recozidos para desenvolver a estrutura da cementita globulizada (esferoidizada).
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O tratamento é feito de 3 formas diferentes a seguir:
1° modo: Aquecimento da liga até uma temperatura imediatamente abaixo da eutetoide (curva A1 ou até aproximadamente 700°C) na região α + Fe3C do diagrama de fases. Se a microestrutura original contiver perlita, os tempos de recozimento subcrítico serão geralmente na faixa entre 15 e 25 horas.
2° modo: Aquecimento até uma temperatura imediatamente acima da temperatura eutetoide, e então um resfriamento muito lento no forno ou a manutenção a uma temperatura imediatamente abaixo da temperatura eutetoide.
3° modo: Aquecimento e resfriamento alternados dentro de aproximadamente ±50°C da curva A1.
O que é temperabilidade?
Termo empregado para descrever a habilidade de uma liga em ser endurecida pela formação de martensita.
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Em outras palavras, é uma medida qualitativa da taxa na qual a dureza cai em função da distância para o interior de uma amostra, como resultado de menor teor de martensita.
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Um aço com temperabilidade elevada é aquele que endurece, ou que forma martensita, não apenas na sua superfície, mas em elevado grau ao longo de todo o seu interior.
Durante o tratamento térmico de tempera é possível resfriar toda a amostra em uma taxa uniforme?
Não, a superfície sempre resfriará mais rapidamente do que as regiões internas. Portanto, a austenita irá se transformar ao longo de uma faixa de temperaturas, produzindo uma possível variação da microestrutura e das propriedades em função da posição no interior de uma amostra.
Durante o tratamento térmico de tempera é possível resfriar toda a amostra em uma taxa uniforme?
Não, a superfície sempre resfriará mais rapidamente do que as regiões internas. Portanto, a austenita irá se transformar ao longo de uma faixa de temperaturas, produzindo uma possível variação da microestrutura e das propriedades em função da posição no interior de uma amostra.
O ensaio Jominy é utilizado para quê?
Para determinar a temperabilidade do aço, em outras palavras, determina o teor de martensita por meio de medições de dureza.
Como é feito o ensaio Jominy?
Um corpo de provas cilíndrico com 1” de diâmetro e 4” de comprimento é austenitizado
em uma temperatura e tempo predeterminados. Após sua remoção do forno, ele é montado rapidamente em um suporte onde a extremidade inferior é temperada por um jato de água. Dessa forma, a taxa de resfriamento é máxima na extremidade temperada e diminui em função da posição desde esse ponto ao longo do comprimento do corpo de prova. Após a peça ter resfriado até a temperatura ambiente, chanfros planos com 0,4 mm de profundidade são usinados ao longo do comprimento do corpo de provas, e são realizadas medidas de dureza Rockwell.
Como é o procedimento de medição de dureza no ensaio Jominy?
No ensaio Jominy são realizadas medidas de dureza Rockwell para os primeiros 50 mm (2 in) ao longo de cada chanfro feito no corpo de prova.
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Nos primeiros 12,8 mm (0,5 in), as leituras de dureza são tiradas em intervalos de 1,6 mm (1 Jominy) e para os demais 38,4 mm as leituras são tomadas a cada 3,2 mm (2 Jominy).
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Após retiradas as medidas uma curva de temperabilidade é produzida quando a dureza é representada em função da posição a partir da extremidade temperada.
Gráfico: Dureza vs Distância da extremidade temperada.
1 unidade de distância Jominy equivale à quanto?
1,6 mm
No gráfico da pag 406 ou da pasta de cm (gráfico de temperabilidade) qual liga é mais temperável e qual é menos temperável?
A ABNT/SAE/AISI 4340 é mais temperável e a temperabilidade do aço-carbono comum ABNT/SAE/AISI 1040 é a mais baixa, pois a dureza cai bruscamente (até aproximadamente 30 HRC) após uma distância Jominy relativamente curta (6,4 mm, 1/4 in).
