Dois processos de tratamento térmico de metais

O processo de tratamento térmico de metais geralmente inclui três etapas: aquecimento, isolamento e resfriamento. Às vezes, há apenas duas etapas: aquecimento e resfriamento. Essas etapas são interligadas e não podem ser interrompidas.

1. Aquecimento

O aquecimento é um dos processos importantes do tratamento térmico. Existem muitos métodos de aquecimento para o tratamento térmico de metais. Inicialmente, utilizava-se carvão vegetal e mineral como fonte de calor, e posteriormente, combustíveis líquidos e gasosos. A aplicação da eletricidade facilita o controle do aquecimento e não gera poluição ambiental. Essas fontes de calor podem ser utilizadas para aquecimento direto ou indireto, por meio de sais ou metais fundidos, ou mesmo partículas em suspensão.

Quando o metal é aquecido, a peça fica exposta ao ar, e a oxidação e a descarbonetação frequentemente ocorrem (ou seja, o teor de carbono na superfície da peça de aço é reduzido), o que tem um impacto muito negativo nas propriedades superficiais das peças após o tratamento térmico. Portanto, os metais geralmente devem ser aquecidos em atmosfera controlada ou protetora, em sal fundido ou a vácuo. O aquecimento protetor também pode ser realizado por meio de revestimento ou encapsulamento.

A temperatura de aquecimento é um dos parâmetros importantes do processo de tratamento térmico. Selecionar e controlar a temperatura de aquecimento é fundamental para garantir a qualidade do tratamento térmico. A temperatura de aquecimento varia dependendo do material metálico a ser processado e da finalidade do tratamento térmico, mas geralmente é aquecida acima de uma determinada temperatura característica de transformação para obter uma microestrutura. Além disso, a transformação requer um certo tempo. Portanto, quando a superfície da peça metálica atinge a temperatura de aquecimento necessária, ela deve ser mantida nessa temperatura por um determinado período para que as temperaturas interna e externa se igualem e a transformação da microestrutura seja completa. Esse período é chamado de tempo de manutenção. Ao utilizar aquecimento de alta densidade energética e tratamento térmico superficial, a velocidade de aquecimento é extremamente rápida e geralmente não há tempo de manutenção, enquanto o tempo de manutenção para tratamento térmico químico costuma ser maior.

2. Resfriamento

O resfriamento também é uma etapa indispensável no processo de tratamento térmico. Os métodos de resfriamento variam dependendo do processo, controlando principalmente a taxa de resfriamento. Geralmente, o recozimento tem a taxa de resfriamento mais lenta, a normalização tem uma taxa de resfriamento mais rápida e a têmpera tem uma taxa de resfriamento ainda mais rápida. No entanto, existem diferentes requisitos devido aos diferentes tipos de aço. Por exemplo, o aço temperado ao ar pode ser temperado na mesma taxa de resfriamento que a normalização.