O documento discute tratamentos térmicos e termoquímicos de materiais, definindo conceitos como aquecimento, resfriamento e alteração de propriedades. Apresenta diferentes tipos de tratamentos como recozimento, normalização, esferoidização, têmpera e revenido, explicando seus objetivos, métodos e aplicações. Também aborda tratamentos termoquímicos como cementação e nitretação, que melhoram a resistência à abrasão da superfície sem afetar a ductilidade interna.

1. Seminário Tecnologia de Produção II
Tratamento Térmico e Termoquímico
Adilson Vieira
Alex Sandei
Murilo Bertola
Odimar Fernandes
Renato Bafi
RB

2. Resumo
• Definição e Conceitos
• Objetivo
• Tipos de Tratamento
RB

3. Tratamento Térmico
Definição e Conceitos AV
Operações
• Aquecimento
• Resfriamento
Condições
Controladas
• Temperatura
• Tempo
• Atmosfera
• Velocidade
Resultado
Alteração de
Propriedades

4. AS
Remoção de
tensões
internas
Alteração da
dureza
Aumento da
resistência
mecânica
Melhoria da
ductilidade
Melhoria da
usinabilidade
Melhoria da
resistência ao
desgaste
Melhoria das
propriedades
de corte
Melhoria da
resistência à
corrosão
Melhoria da
resistência ao
calor
Modificação
das
propriedades
elétricas e
magnéticas
Tratamento Térmico
Objetivos

5. Ganho Perda
Em geral, a melhora de uma ou mais
propriedades, mediante um determinado
tratamento térmico, é conseguida com
prejuízo de outras.
É necessário, que o tratamento térmico seja
escolhido e aplicado criteriosamente, para
que os inconvenientes sejam reduzidos ao
mínimo.
Tratamento Térmico
Implicações MB

6. Fatores de Influência no Tratamento Térmico
MB
TempoTemperatura
Aquecimento
Tempo de permanência
Resfriamento
Atmosfera do forno

7. Tipos de Tratamento Térmico
Recozimento OF
Remover
tensões
Diminuir
Dureza
Usinabilidade
Propriedades
elétricas e
Magnéticas
ductilidade
Tamanho de
Grão
Textura Bruta
Remoção de
gases

8. Tipos de Tratamento Térmico
Recozimento OF
•Aços carbonos: ~20 min/cm espessura
•Aços liga: ~30 min/cm espessura
Tempo de
Permanência
•Lento, no interior do forno desligado, de preferência
•Quanto menor o teor de carbono mais rápido pode ser
efetuado o resfriamento (retirar do forno e mergulhar em
areia, cinza ou cal)
•Velocidade de ~50°C/h
Resfriamento
•Controle do tempo de aquecimento
•Controle de tempo e temperatura de tratamento
•Apoio das peças no forno
•Controle da Atmosfera do forno
Cuidados
•Peças fundidas
•Peças encruadasAplicações

9. OF
•Aquecimento acima da zona crítica, resfriamento
lento.
Recozimento total
ou pleno
•Aquecimento acima da zona crítica, resfriamento
rápido, controle das zonas de temperatura.
Recozimento
isotérmico ou cíclico
•Temperatura abaixo do limite inferior da zona
crítica.
Recozimento para
alívio de tensões
•Proteção de grandes massas ou grande número
de peças, recipientes vedados, aquecimento
lento, temperatura abaixo da zona crítica.
Recozimento em
caixa
Tipos de Tratamento Térmico
Recozimento

10. Tipos de Tratamento Térmico
Normalização OF
uniformizar e refinar a
granulação
a granulação mais
fina é conseguida
no
resfriamento mais
rápido.
é obtida uma
melhor
homogeneização do
que o recozimento
pois a temperatura
de tratamento é
mais alta.

11. OF
•aquecimento de um aço a temperaturas acima
da sua zona crítica, mantendo-o nessa
temperatura para homogeneização e
resfriamento ao ar.
Método
•peças fundidas
•peças forjadas
•peças de grandes dimensões
Aplicações
Tipos de Tratamento Térmico
Normalização

12. Tipos de Tratamento Térmico
Esferiodização OF
Melhorar
usinabilidade
de aços de
alto carbono

13. Tipos de Tratamento Térmico
Esferiodização OF
•aquecimento e resfriamento subsequente, em
condições tais a produzir uma forma globular ou
esferoidal de carboneto no aço.
Conceito
•aquecimento a uma temperatura logo acima da
linha inferior de transformação, seguido de
esfriamento lento
Método 1
•aquecimento por tempo prolongado a uma
temperatura logo abaixo da linha inferior de zona
crítica.
Método 2
•aquecimento e resfriamento alternados entre
temperaturas que estão logo acima e logo abaixo
da linha de transformação inferior.
Método 3

14. Tipos de Tratamento Térmico
Têmpera RB
Objetivos Consequências

15. Tipos de Tratamento Térmico
Têmpera RB
•Aquecimento acima da zona crítica
•Manutenção à temperatura de tratamento para
homogeneização
•Resfriamento brusco - fator mais importante, que influenciará
nas propriedades finais do material - de forma a obter-se
estrutura Martensítica
Método
•Aços hipoeutetóides: A temperatura deve, para cada caso, estar
acima da linha de transformação completa (austenitização
plena) - somente aços com %C > 0,4
•Aços eutetóides e hiperutetóides: A temperatura deve estar
acima de 723°C (+50°C)
Aquecimento
•O tempo de homogeneização deve ser o suficiente para a
completa austenitização do material.
•O tratamento deve ser realizado em atmosfera controlada para
evitar-se a descarbonetação superficial, muito prejudicial ao
material
Condições
•O mais rápido possível, desde que não interfira ou prejudique o
material ou a peça (velocidade crítica de resfriamento)
•É realizado em meios tais como: água óleo salmoura
Resfriamento

16. Tipos de Tratamento Térmico
Têmpera RB
• têmpera localizada apenas na superfície das peças de
aço
Têmpera
Superficial
• superfícies de alta dureza e resistência ao desgaste;
• boa resistência à fadiga por dobramento,
• boa capacidade para resistir cargas de contato;
• resistência satisfatória ao empenamento.
Propriedades
• procurar obter camadas endurecidas pouco profundas
• levar em conta que a espessura da camada endurecida
depende de cada caso específico
Observações

17. Tipos de Tratamento Térmico
Têmpera RB
• aquece-se rapidamente, acima da temperatura crítica,
a superfície a ser endurecida, por intermédio de uma
chama de oxiacetileno, seguindo-se um jato de água,
em forma de borrifo, de modo a produzir uma camada
endurecida até a profundidade desejada.
Têmpera por
Chama
• Giratório
• Progressivo
• Combinado
Métodos
• a peça é girada, como no método giratório ao mesmo
tempo que a chama se movimenta de uma
extremidade à outra. Somente uma faixa estreita de
circunferência é aquecida progressivamente, à medida
que a chama se move de uma extremidade à outra da
peça. O resfriamento segue imediatamente atrás da
chama.
Método
Combinado

18. Tipos de Tratamento Térmico
Têmpera RB
•O calor para aquecer uma peça pode ser gerado na própria peça
por indução eletromagnética. uma corrente alternada flui
através de um indutor ou bobina de trabalho
Têmpera por
Indução
•forma da bobina;
•distância ou espaço entre a bobina de indução a peça;
•taxa de alimentação de força;
•frequência;
•tempo de aquecimento.
Controle da
Profundidade
•A peça a ser temperada é feita girar dentro da bobina; uma vez
atingindo o tempo necessário para o aquecimento, a força é
desligada e a peça imediatamente resfriada por um jato de
água.
Têmpera
Simultânea
•a peça, ao mesmo tempo que gira no interior da bobina de
indução, move-se ao longo do seu eixo, de modo a se ter uma
aplicação progressiva de calor. O dispositivo de resfriamento
está montado a certa distância da bobina.
Têmpera
Contínua

19. Tipos de Tratamento Térmico
Revenido RB
Aliviar e remover
tensões internas
Correção
de dureza
e
fragilidade
Aumento da
ductibilidade
Aumento
da
resistência
ao choque
Consiste no tratamento térmico após a têmpera,
a temperaturas inferiores às críticas, seguido de
resfriamento lento, efetivando alívio de tensões

20. Tipos de Tratamento Térmico
Revenido RB
•entre 100°C e 650°C
Temperatura de
Tratamento
•Parâmetro importante pois dele (e da velocidade
de resfriamento) dependerá as propriedades
finais do material
Tempo de
Permanência
•Normalmente realizado em óleoResfriamento

21. Tipos de Tratamento Térmico
Revenido RB
•a dureza Rockwell começa a cair, podendo chegar a 60;100⁰C a 250⁰C
•a dureza Rockwell continua a cair ;200⁰C a 300⁰C
•A dureza Rockwell continua caindo, podendo atingir valores
pouco acima a 50;250⁰C a 350⁰C
•a dureza Rockwell cai para valores de 45 a 25;400⁰C a 600⁰C
•somente nos aços contendo Ti, Cr, Mo, V, Nb ou W, há
precipitação de carboneto de liga; a transformação é chamada
“endurecimento secundário” ou quarto estágio do revenido;
500⁰C a 600⁰C
•ocorre recristalização de crescimento de grão, a cementita precipitada
apresenta forma nitidamente esferoidal, a “esferoidita” caracteriza-se por
ser por muito tenaz e de baixa dureza, variando de 5 a 20 Rockwell C.
600⁰C a 700⁰C

22. Tipos de Tratamento Térmico
Revenido RB

23. Tipos de Tratamento Térmico
Revenido RB
Fragilidade do
Revenido
Aço liga de
baixo teor
Resfriados
lentamente
375⁰C a
575⁰C
Impurezas nos
contornos dos
grãos
Recuperação da tenacidade:
Aquecimento acima de 600°C
Resfriamento rápido abaixo de 300°C

24. Operações
• Aquecimento
• Resfriamento
Ações Químicas
Condições
Controladas
• Temperatura
• Tempo
• Atmosfera
• Velocidade
Resultado
Alteração de
Propriedades
Tratamento Termoquímico
Definição e Conceitos AV

25. Tratamento Termoquímico
Definição e Conceitos AS
Melhora da resistência ao desgaste da peça
sem afetar a ductilidade no seu interior
São métodos que envolvem a modificação química da
superfície e que necessitam de aquecimento para
aumentar a difusão dos elementos na superfície da
peça.

26. Tipos de Tratamento Termoquímico
Cementação AS
•consiste em aumentar-se o teor de carbono na superfície do
material, mantendo-se um núcleo dúctil
•aquecimento e manutenção do material a altas temperaturas,
em atmosfera rica em carbono (meio sólido, líquido ou gasoso),
ocorrendo a difusão do carbono da superfície para o centro da
peça
Definição
•Aços com teor de carbono até 0,2%, podendo o material possuir
na sua composição Mn, , Al, V, Si, Ni e Cr (esses últimos com a
finalidade de facilitar a têmpera)
Materiais
•Entre 850°C e 1000°CTemperatura
•Varia com a temperatura de tratamento e o tempo de
permanência a essa temperaturaProfundidade
•Uma cobertura de cobre depositado eletroliticamente possibilita
a cementação das partes não cobertas
Cementação
Parcial

27. Tipos de Tratamento Termoquímico
Cementação AS
•Em geral, as peças são resfriadas ao arResfriamento
•Normalização
•Têmpera (de acordo com a constituição da parte periférica)
Tratamentos
posteriores
•realizado com corpos de prova colocados junto às peças (de
mesmo material das mesmas), que são retirados de tempos em
tempos para confirmação
Controle de
Profundidade
•Processo dispendioso pois o consumo de energia e mão de obra
é altoViabilidade

28. Tipos de Tratamento Termoquímico
Nitretação AS
•Objetiva o endurecimento superficial de aços por absorção de
nitrogênio
•É realizado em fornos com atmosfera controlada, rica em
Nitrogênio (em geral NH3)
Definição
•A temperatura de tratamento é inferior à da cementação
•As peças apresentam-se nas dimensões e acabamento finaisVantagens
•O tempo de permanência é grande
•A espessura da camada cementada é muito pequenaDesvantagens
•São utilizados aços com teores de carbono entre 0,13 e 0,40%,
podendo ter adições de alumínio (essencial), cromo, silício,
tungstênio e vanádio.
Materiais
•Têmpera
•Revenido
Tratamentos
anteriores

29. Tipos de Tratamento Termoquímico
Nitretação AS
•As partes das peças que não se queira tratar são
cobertas por estanho ou liga estanho-chumbo
(80-20)
•Podem ser cobertas com cobre (com espessuras
entre 0,01 e 0,02mm)
Nitretação
Parcial
•Semelhante ao controle da camada cementada
Controle da
camada
nitretada

30. Seminário Tecnologia de Produção II
Adilson Vieira
Alex Sandei
Murilo Bertola
Odimar Fernandes
Renato Bafi
RB
Obrigado pela Atenção !
Tratamento Térmico e Termoquímico