Tratamento térmico

1) Tratamento térmico é o conjunto de operações de aquecimento e resfriamento a que são submetidos os aços/materiais, sob condições controladas de temperatura, tempo, atmosfera e velocidade de resfriamento, com o objetivo de alterar as suas propriedades ou conferir-lhes características determinadas. As propriedades dos aços dependem, em princípio, da sua estrutura. Os tratamentos térmicos modificam, em maior ou menor escala, a estrutura dos aços, resultando, em consequência na alteração mais ou menos pronunciada, de suas propriedades. Cada uma das estruturas obtidas apresentam seus característicos próprios, que se transferem ao aço, conforme a estrutura ou combinação de estrutura.

2) O efeito desses tratamentos nas propriedades mecânicas dos aços ficam implicitamente definido pelas propriedades dos constituintes que neles se formam. A ferrita é um constituinte mole, dúctil e de baixa resistência mecânica. As perlitas são mais duras, mais resistentes, porém, menos dúcteis. As perlitas finas são ainda mais resistentes, tenazes e possuem apreciável ductilidade. As bainitas são constituintes duros, altamente resistentes, resilientes e tenazes. As martensitas, em geral, são os mais duros, porém, frágeis. A dureza máxima da martensita depende somente do teor de carbono.

3) O recozimento apaga, por assim dizer, as texturas resultados de tratamento térmicos ou mecânicos anteriormente sofridos pelo material porque, ao passar pela zona crítica, este se recristaliza sempre sob a forma de grãos normais de austenita, qualquer que seja a textura que apresente antes de atingir a referida zona, no aquecimento. Portanto, com esse tratamento, os aços readquirem suas propriedades e texturas normais.

O recozimento com esfriamento ao ar denomina-se normalização e os aços assim tratados dizem-se normalizados. Com a normalização se obtém uma granulação fina do que com o esfriamento no forno. No estado normalizado, a dureza, bem como os limites de escoamento e resistência são um pouco mais elevados do que no estado plenamente recozido, ao passo que o alongamento e a estricção sofrem ligeira diminuição. A causa dessas alterações reside no fato de não se processar completamente a separação da ferrita, que deveria separar-se na zona crítica. A austenita transforma-se, então, em uma perlita lamelar muito fina, que contém mais ferrita do que a proporção normal.

A austenita é o ponto de partida para vários tratamentos térmicos nas ligas de ferro, pois partindo da austenita é possível a transformação da liga em vários microconstituintes, como por exemplo a têmpera que consiste na transformação da austenita em martensita por meio de um rápido resfriamento da peça tratada termicamente.

A martensita, no estado pós têmpera, praticamente nunca é utilizada, sendo necessária a aplicação de um tratamento térmico posterior a têmpera. Este tratamento térmico, denominado revenimento, tem como objetivos aliviar as tensões geradas pela formação da martensita, além de reduzir sua dureza, para os valores especificados pelo projeto. Portanto, como resultado do tratamento térmico de têmpera, espera-se a formação de uma microestrutura totalmente martensítica, com a maior dureza que possa ser atingida pelo aço tratado. Depois, no revenimento, em função do tempo de tratamento e da temperatura, atinge-se