TRATAMENTOS EMPREGADOS EM MATERIAIS METÁLICOS - … · ENDURECIMENTO SUPERFICIAL: Cementação Metal aquecido em atmosfera de monóxido de carbono. Nitretação Metal aquecido em

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ELEMENTOS ORGÂNICOS DE MÁQUINAS IELEMENTOS ORGÂNICOS DE MÁQUINAS IATAT--096096

Universidade Federal do ParanáUniversidade Federal do ParanáCurso de Engenharia Industrial MadeireiraCurso de Engenharia Industrial Madeireira

M.Sc. Alan Sulato de Andrade M.Sc. Alan Sulato de Andrade

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TRATAMENTOS EMPREGADOS TRATAMENTOS EMPREGADOS EM MATERIAIS METÁLICOSEM MATERIAIS METÁLICOS

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TRATAMENTOS EMPREGADOS EM TRATAMENTOS EMPREGADOS EM MATERIAIS METÁLICOSMATERIAIS METÁLICOS

INTRODUÇÃO:

� Existem diversas técnicas e procedimentosempregados visando o aumento das propriedadesdos materiais metálicos. Os mais empregadoscomercialmente para estes fins são:� Tratamento térmico,� Endurecimento superficial,� Revestimentos e Tratamentos superficiais.


TRATAMENTO TÉRMICO:

� Tratamentos térmicos são o conjunto de operaçõesde aquecimento e resfriamento a que sãosubmetidos os materiais metálicos, sob condiçõescontroladas de temperatura, tempo, atmosfera evelocidade de esfriamento. O tratamento térmico ébastante utilizado em aços de alto teor de carbonoou com elementos de liga.

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Formas de se realizar o tratamento térmico


Tratamento térmico – Cortesia Cestari

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Tratamento térmico – Cortesia Primus Processamento de Tubos S.A



Forno de recozimento

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Tratamento realizado em tubos e chapas



Tratamento realizado componentes (total ou em regiões específicas)

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Muitas vezes, quando se é realizado o tratamentoem componentes existe a necessidade de retificar as peças.Estas operações são realizadas em centros de usinagem.


Retifica de elemeto – Cortesia Cestari

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� Seus principais objetivos são:� aumentar ou diminuir a dureza;� aumentar a resistência mecânica;� melhorar resistência ao desgaste, à corrosão, ao

calor;� modificar propriedades elétricas e magnéticas;� remover tensões internas, provenientes por

exemplo de resfriamento desigual;� melhorar a ductilidade, a trabalhabilidade e as

propriedades de corte;



� Os principais parâmetros de influência nostratamentos térmicos são:

� Temperatura de aquecimento,� Tempo de permanência,� Velocidade de resfriamento,

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� Temperatura de aquecimento: geralmente realizadoa temperaturas acima da crítica, para uma completa“austenização” do aço. Esta austenização é o pontode partida para as transformações posterioresdesejadas, que vão acontecer em função davelocidade de resfriamento.



Estrutura do material metálico após o tratamento

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Modificações que ocorrem devido ao tratamento térmico

Estrutura Cristalina

Estrutura Difusa



� Tempo de permanência à temperatura deaquecimento: deve ser o estritamente necessáriopara se obter uma temperatura uniforme através detoda a seção do aço.

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� Velocidade de resfriamento: é o fator maisimportante, pois é o que efetivamente vai determinara estrutura e conseqüentemente as propriedadesfinais desejadas. As siderúrgicas escolhem os meiosde resfriamento ainda em função da seção e daforma da peça.



� Dentre os tratamentos térmicos mais utilizados,encontram-se:� Recozimento (700-800ºC),� Normalização (400-800ºC),� Têmpera (700ºC) e� Revenido (200-700ºC).

Vejamos a seguir as principais características decada um:

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� No recozimento a velocidade de esfriamento ésempre lenta e o aquecimento pode ser feito atemperaturas superiores à crítica (recozimento totalou pleno) ou inferiores (recozimento para alívio detensões internas). É utilizado quando se desejaremover tensões devido a tratamentos mecânicos àfrio ou à quente, tais como o forjamento e alaminação, diminuir a dureza para melhorar ausinabilidade do aço, alterar propriedadesmecânicas.



� A normalização é um tratamento semelhante aoanterior quanto aos objetivos. A diferença consisteno fato de que o resfriamento posterior é menoslento. Visa refinar a granulação grosseira de peçasde aço fundido, que são também aplicadas em peçasdepois de laminadas ou forjadas, ou seja na maioriados produtos siderúrgicos. É também usada comotratamento preliminar à tempera e ao revenido,visando produzir uma estrutura mais uniforme ereduzir empenamentos.

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� A têmpera consiste no resfriamento rápido da peçade uma temperatura superior à crítica, com afinalidade de se obter uma estrutura com alta dureza(denominada estrutura martensítica). Embora aobtenção deste tipo de estrutura leve a um aumentodo limite de resistência à tração do aço, bem comode sua dureza, há também uma redução damaleabilidade e o aparecimento de tensões internas.Procuram-se atenuar estes inconvenientes atravésdo revenido.



� Revenido é um tratamento posterior à têmpera, queconsiste em elevar a temperatura até certo nível emanter por algum tempo. O resultado é um alívio dastensões internas, corrige a excessiva dureza efragilidade do material e aumenta a maleabilidade ea resistência ao choque, tanto maior quanto maioresa temperatura e o tempo de revenido. Podemosdizer, portanto, que a operação de revenido "ajusta"a dureza desejada da peça.

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ENDURECIMENTO SUPERFICIAL:

� Quando uma peça é muito grande ou espessa, édifícil obter dureza uniforme em seu interior pormétodos de endurecimento maciço. Uma alternativaé endurecer apenas a superfície, deixando seuinterior moderadamente “mole”.



� Para aços com alto teor de carbono:Aquecimento, temperada e revenida.

� Para aços com baixo teor de carbono (doces)É necessário antes o aquecimento das peças ematmosfera rica em carbono, nitrogênio, ou ambos,passando assim pelo processo de têmpera.Os processos podem ser: cementação, nitretação ecianetação.

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� CementaçãoMetal aquecido em atmosfera de monóxido decarbono.

� NitretaçãoMetal aquecido em atmosfera de nitrogênio gasoso.

� Cianetação.Aquecimento do metal em um banho de sal cianetoaté por volta de 800ºC.



Tempera a laser de peças de até 30 toneladas, exemplo deendurecimento superficial – Cortesia Complaser

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REVESTIMENTO E TRATAMENTO SUPERFICIAL:

� Existem diversos tipos de revestimentos etratamentos superficiais a serem empregados emmateriais metálicos, alguns tem propósito de evitar acorrosão, enquanto outros se dedicam a melhorar adureza superficial e a resistência ao desgaste ouainda quanto a aparência.



� Os mais comuns podem ser divididos em:� Materiais não metálicos:

Poliméricos, Vítreo-cerâmicos e Conversãoquímica (oxidação, anodização, fosfatação ecromeação)

� Materiais metálicos:Difusão, Recobrimento (mecânico, eletro-recobrimento, catalítico, por imersão), Banhoquente, pulverização, deposição (a vácuo, vaporquímico)

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Exemplos de revestimentos superficiais



Exemplos de tratamentos superficiais

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EXERCÍCIO

Desafio:Pesquisar 03 (três) produtos que são empregadoscomo revestimento superficial ou técnicas detratamento superficial empregados em elementos demáquinas ou dispositivos complexos.

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