O que é temperamento? | Processo, Temperatura & Efeitos no Aço

O revenido é um dos processos de tratamento térmico mais básicos, porém amplamente incompreendidos, na fabricação de metal..

Quase todos os componentes de aço temperado passam por revenido como uma operação secundária obrigatória pós-têmpera, ainda assim, muitos engenheiros e equipes de produção tratam isso como algo trivial., etapa padronizada em vez de um processo controlado com precisão que define a resistência final, resistência, estado de estresse interno, e vida de serviço.

Na prática, extinguindo bloqueios em um disco rígido, frágil, estrutura martensítica carregada de tensão que é funcionalmente inutilizável para a maioria das aplicações de engenharia.

Revenimento – aquecimento cuidadosamente controlado abaixo da temperatura crítica de transformação – adapta a microestrutura temperada para fornecer o equilíbrio exato de dureza, resistência, estabilidade dimensional, e resistência à fadiga necessária para serviço.

O revenimento é, portanto, comumente usado na fabricação de aços para ferramentas, morrer aços, Aços de primavera, componentes do rolamento, engrenagens, eixos, peças automotivas, moldes, e componentes estruturais de máquinas.

1. O que é temperamento?

Na metalurgia, têmpera é um processo de tratamento térmico no qual uma liga ferrosa previamente endurecida é reaquecida a uma temperatura Abaixo da temperatura crítica mais baixa (A₁), mantido por um período determinado, e depois resfriado sob condições controladas.

Para simples-aços de carbono, a temperatura eutetóide associada à linha A₁ é aproximadamente 727°C (1341°F), embora as temperaturas críticas reais variem com a composição química.

O revenido é aplicado principalmente após a têmpera para modificar a estrutura martensítica já temperada.

Os principais objetivos são reduzir a fragilidade e a tensão residual, mantendo um nível adequado de dureza e resistência..

Selecionando a temperatura de têmpera e o tempo de espera, os fabricantes podem ajustar o equilíbrio entre dureza, resistência, ductilidade, resistência ao desgaste, e estabilidade dimensional.

Os principais efeitos do revenido incluem:

A temperatura de revenido é selecionada de acordo com o tipo de aço e as propriedades finais desejadas.

UM temperamento de baixa temperatura pode ser usado quando alta dureza deve ser mantida, enquanto uma temperatura de revenido mais alta geralmente produz maior tenacidade e ductilidade com uma redução correspondente na dureza.

O revenimento não deve ser confundido com recozimento. O recozimento normalmente tem como objetivo amolecer o aço e promover uma estabilidade relativamente estável., microestrutura dúctil, muitas vezes envolvendo aquecimento acima de uma temperatura crítica de transformação seguida de resfriamento lento.

Temperamento, em contraste, é aplicado ao aço endurecido e é executado abaixo da faixa crítica de transformação para modificar, em vez de eliminar completamente, a condição endurecida.

Na fabricação prática de aço, o revenimento é, portanto, melhor entendido como um ajuste controlado da microestrutura criada pela têmpera.

O objetivo não é simplesmente tornar o aço endurecido mais macio, mas para converter uma estrutura excessivamente frágil e temperada em uma que forneça uma combinação de propriedades de engenharia mais útil.

2. Por que a têmpera é necessária: A ciência por trás do aço temperado

Para entender o temperamento, é preciso primeiro entender o que a extinção faz.

Quando o aço é aquecido no campo da fase austenita – normalmente acima de 800–900°C, dependendo da composição – sua estrutura cristalina torna-se cúbica de face centrada. (FCC).

A austenita pode dissolver quantidades significativas de carbono. Se o aço for resfriado rapidamente, geralmente na água, óleo, ou polímero, os átomos de carbono não têm tempo para se difundir.

A estrutura cristalina tenta se transformar em cúbica centrada no corpo (CCO) ferrita, mas o carbono preso distorce a rede em uma rede tetragonal centrada no corpo (TBC) estrutura conhecida como martensita.

A martensita é caracterizada por:

• Dureza muito alta.
• Alto rendimento.
• Baixa ductilidade e tenacidade.
• Altas tensões residuais.
• Uma tendência para fissuras retardadas.
• A presença de austenita retida em muitas ligas.

Nesta condição extinta, o aço costuma ser muito frágil para uso prático. Uma ferramenta de corte pode lascar. Um eixo pode rachar durante a montagem. O dente da engrenagem pode fraturar sob carga de choque.

O revenido reduz esses riscos, permitindo difusão controlada e rearranjo microestrutural.

A necessidade de têmpera é, portanto, tanto científica quanto prática.

Cientificamente, permite que o aço se aproxime do equilíbrio, aliviando a tensão da rede e precipitando carbonetos. Praticamente, permite que o aço sobreviva às condições de serviço do mundo real.

3. Quais são as principais faixas de temperatura de revenimento?

A temperatura de revenimento é uma das variáveis ​​mais importantes no tratamento térmico do aço porque controla diretamente a extensão da mudança microestrutural após a têmpera..

À medida que a temperatura de têmpera aumenta, difusão de carbono, precipitação de carboneto, recuperação, e a transformação da austenita retida geralmente se torna mais pronunciada.

Não existe uma faixa única de temperatura que se aplique a todos os aços.

Temperatura de baixa temperatura

O revenido a baixa temperatura é comumente usado quando o componente deve reter um alto nível de dureza e resistência ao desgaste, reduzindo ao mesmo tempo a fragilidade associada à martensita fresca..

As temperaturas típicas são aproximadamente 150–250 ° C. (300–480°F), embora a faixa adequada dependa do aço.

Nesta fase, o carbono começa a ser redistribuído da martensita supersaturada, fases finas de carboneto podem se desenvolver, e as tensões residuais da têmpera são reduzidas.

A redução na dureza é geralmente limitada em comparação com o revenido em temperaturas mais altas.

Este tratamento é comum para aplicações como:

• Ferramentas de corte
• Morre
• Componentes resistentes ao desgaste
• Certos componentes de rolamento
• Peças de aço ferramenta de alta dureza

A desvantagem é que a resistência permanece relativamente limitada em comparação com a média- ou condições temperadas de alta temperatura.

Temperatura média-temperatura

Têmpera de média temperatura, aproximadamente 250–450 ° C. (480–840°F), produz uma maior modificação da microestrutura temperada.

A precipitação de carboneto torna-se mais desenvolvida, martensita se torna menos supersaturada, e as tensões internas continuam a diminuir.

Esta região pode ser útil quando um componente requer uma combinação mais equilibrada de força, dureza, resistência, e resistência ao desgaste.

A resposta exata varia consideravelmente de acordo com o aço. Alguns aços também apresentam fenômenos de fragilização por revenimento em faixas específicas de temperatura., o que significa que tanto a temperatura de revenido quanto a prática de resfriamento subsequente podem exigir atenção.

Temperatura de alta temperatura

O revenido em alta temperatura geralmente é realizado em aproximadamente 450–700 ° C. (840–1290°F), desde que a temperatura permaneça apropriada para o aço específico e abaixo da faixa crítica de transformação relevante.

Nessas temperaturas, a microestrutura passa por uma recuperação e evolução de carboneto muito mais extensas.

As tensões residuais são substancialmente reduzidas, e o material geralmente desenvolve tenacidade e ductilidade significativamente maiores do que na condição de temperado ou de baixo revenido.

O revenido em alta temperatura está amplamente associado a aços estruturais temperados e revenidos, Aços de liga, eixos, engrenagens, componentes contendo pressão, e peças de máquinas pesadamente carregadas.

Uma distinção particularmente importante é que o revenido a alta temperatura não significa necessariamente baixa resistência..

Aços adequadamente ligados e tratados termicamente podem reter rendimento e resistência à tração substanciais, ao mesmo tempo em que ganham resistência à fratura muito melhor..

Endurecimento secundário durante o revenido

Certos aços para ferramentas altamente ligados se comportam de maneira diferente. Em vez de diminuir continuamente a dureza à medida que a temperatura de revenido aumenta, eles podem mostrar um pico de endurecimento secundário, muitas vezes dentro de uma faixa de têmpera mais alta.

Isso ocorre quando elementos de liga como o cromo, molibdênio, tungstênio, ou precipitado de vanádio tão fino, carbonetos de liga estáveis.

Estas partículas impedem o movimento da discordância e podem aumentar ou preservar a dureza..

O endurecimento secundário é especialmente importante para aços rápidos e aços-ferramenta selecionados destinados a serviços em temperaturas elevadas.

4. Qual é o processo de têmpera?

O processo de têmpera é um ciclo térmico controlado realizado após o endurecimento ou outro tratamento que tenha produzido uma microestrutura suficientemente endurecida..

Embora o procedimento pareça simples, alcançar resultados consistentes requer controle sobre a temperatura, tempo, uniformidade do forno, carregando, resfriamento, e a condição do aço temperado.

Uma sequência típica de revenido industrial pode ser representada como:

Têmpera → Transferência para Revenimento → Aquecimento → Imersão → Resfriamento Controlado → Inspeção

Etapa 1: Tempere o aço

O revenido normalmente começa com um componente devidamente temperado.

O aço é primeiro austenitizado e depois resfriado rapidamente a uma taxa suficiente para produzir a estrutura endurecida pretendida..

O meio de extinção pode incluir:

• Óleo
• Água
• Solução de polímero
• Gás pressurizado
• Sal fundido

O meio correto depende da liga e da geometria do componente.

O objetivo é alcançar a temperabilidade e a microestrutura necessárias, minimizando ao mesmo tempo fissuras e distorções..

Etapa 2: Transfira o componente para o forno de têmpera

Depois de temperar, o componente deve ser temperado de acordo com o procedimento de produção especificado.

Para muitas séries, o revenido imediato é desejável porque a condição recém-extinta contém altas tensões residuais.

O procedimento de transferência também deve evitar choques térmicos desnecessários ou resfriamento descontrolado que possam afetar a condição final do tratamento térmico..

Para componentes críticos, os registros do forno devem documentar o ciclo de temperatura real em vez de confiar apenas no ponto de ajuste do forno.

Etapa 3: Aqueça até a temperatura de têmpera especificada

O componente é aquecido até a temperatura de revenido selecionada, que pode variar de aproximadamente 150°C a 700 °C dependendo do aço.

O aquecimento deve ser suficientemente controlado para evitar gradientes excessivos de temperatura, especialmente em componentes grandes ou complexos.

O forno deve fornecer:

• Uniformidade de temperatura
• Controle de atmosfera quando necessário
• Circulação de carga
• Calibração do instrumento
• Registro de temperatura

Para tratamento térmico de precisão, o temperatura real da peça é mais importante que a temperatura programada do forno.

Etapa 4: Mergulhe em temperatura

Assim que o componente atingir a temperatura necessária, é mantido por um período determinado.

Durante esta fase de imersão, a microestrutura sofre as reações de revenido apropriadas ao aço:

• Redistribuição de carbono
• Precipitação de carboneto
• Decomposição de martensita
• Relaxamento do estresse
• Recuperação de matriz
• Transformação de austenita retida
• Precipitação de liga-carboneto em aços de endurecimento secundário

O tempo de imersão necessário depende do tamanho do componente, geometria, liga, tipo de forno, e especificação aplicável.

Etapa 5: Resfriamento Controlado

Após o tempo de espera necessário, o componente é resfriado de acordo com a especificação do processo.

Muitos aços podem ser resfriados ao ar após o revenido, enquanto certos sistemas de liga ou componentes críticos podem exigir uma prática específica de resfriamento.

As condições de resfriamento podem influenciar a estabilidade dimensional e, em alguns aços, suscetibilidade a fragilização do temperamento. Portanto, “resfriamento” não deve ser tratado como uma etapa final insignificante.

Etapa 6: Repita o revenimento quando necessário

Alguns aços requerem têmpera dupla ou tripla em vez de um único ciclo.

O revenimento repetido pode ser usado para:

• Estabilizar ainda mais a austenita retida
• Temperar martensita recém-formada após transformação de austenita retida
• Melhorar a estabilidade dimensional
• Desenvolva uma estrutura de metal duro mais estável
• Obtenha propriedades consistentes em todo o componente

Esta prática é especialmente comum para aços-ferramenta de alta liga.

5. Por que alguns aços exigem revenimento duplo ou triplo?

Um único ciclo de revenido é suficiente para muitos aços temperados, mas de alta liga aços para ferramentas e certos aços com alto teor de carbono geralmente requerem dois ou até três ciclos de revenido.

A principal razão é que o primeiro tratamento de revenimento pode alterar a estabilidade da austenita retida e produzir martensita fresca durante o resfriamento subsequente..

Um segundo ou terceiro revenido tempera esta martensita recém-formada e melhora a estabilidade da microestrutura final..

Austenita retida é o principal motivo

Depois de temperar, alguns aços retêm uma porção da austenita original porque a transformação martensítica não prossegue até a conclusão.

Isto é particularmente relevante em aços contendo níveis relativamente elevados de carbono e elementos de liga..

Durante o primeiro ciclo de têmpera, a estabilidade da austenita retida pode mudar. No resfriamento após o revenido, parte dessa austenita retida pode se transformar em fresco, martensita não temperada.

Isso cria um novo problema: embora a martensita original tenha sido temperada, a martensita recém-formada não.

Um segundo ciclo de revenimento é, portanto, usado para revenir esta martensita fresca.

Por que a martensita fresca é uma preocupação?

A martensita fresca tem as mesmas desvantagens básicas da estrutura original temperada:

• Alta dureza
• Alta tensão residual
• Baixa ductilidade
• Resistência relativamente baixa
• Maior suscetibilidade a rachaduras

Deixar esta estrutura sem tratamento pode produzir variações locais de dureza e tenacidade. Em aços para ferramentas de precisão, também pode contribuir para a instabilidade dimensional.

O revenido duplo, portanto, ajuda a garantir que tanto a martensita original quanto a martensita formada após o primeiro ciclo de revenido sejam revenidas adequadamente..

Quando é usado o temperamento triplo?

O revenimento triplo é usado quando um grau ainda mais alto de estabilização microestrutural é necessário.

É particularmente comum em alguns aços rápidos, aços para ferramentas para trabalho a quente, e aços para matrizes altamente ligados, dependendo da especificação de tratamento térmico do fabricante.

Um terceiro ciclo pode ser selecionado para:

• Estabilizar ainda mais a austenita retida
• Tempere qualquer martensita recém-formada
• Refine o equilíbrio entre dureza e tenacidade
• Melhorar a estabilidade dimensional
• Estabeleça a condição de endurecimento secundário necessária

O revenimento triplo não deve ser aplicado automaticamente. Só se justifica quando o tipo de aço e as propriedades exigidas assim o exigem.

Aços Típicos que Requerem Revenimento Repetido

O revenido repetido é particularmente relevante para aços como:

• Aço para ferramentas para trabalho a quente H13
• Aços rápidos
• Aços para ferramentas de trabalho a frio de alta liga
• Aços selecionados para trabalho a quente e matrizes
• Certos aços-ferramenta de precipitação ou endurecimento secundário

O número real de ciclos de revenimento deve sempre seguir o tipo de aço específico e o procedimento de tratamento térmico qualificado. Mais ciclos não significam automaticamente melhor desempenho.

6. O que é endurecimento secundário durante o revenido?

Endurecimento secundário é um fenômeno no qual certos aços altamente ligados desenvolvem maior dureza durante o revenido em temperaturas relativamente altas., mesmo que o revenido comum de aços carbono geralmente faça com que a dureza diminua.

Este comportamento é característico de aços contendo quantidades significativas de elementos de liga formadores de carboneto., particularmente molibdênio, tungstênio, vanádio, e cromo.

Por que ocorre o endurecimento secundário?

Durante o revenido convencional, a dureza da martensita temperada normalmente diminui à medida que o carbono deixa a matriz supersaturada e os carbonetos se tornam mais estáveis.

Em aços para ferramentas altamente ligados, no entanto, um processo diferente pode ocorrer em temperaturas de revenido mais altas. Os elementos de liga difundem-se e formam-se muito finos carbonetos de liga.

Esses precipitados podem ser extremamente eficazes na resistência ao movimento de deslocamento.

O fortalecimento resultante pode compensar, e às vezes excede, a dureza perdida durante os estágios iniciais de revenido.

A sequência geral é:

Têmpera → Revenimento/Amolecimento Inicial → Precipitação de Liga-Carbeto → Endurecimento Secundário

Elementos de liga envolvidos

Os elementos mais importantes incluem:

O tipo exato de metal duro depende da composição do aço e do histórico de tratamento térmico.

Por que o endurecimento secundário é importante?

O endurecimento secundário permite que certos aços-ferramenta alcancem alta dureza após revenido em temperaturas substancialmente mais altas do que aquelas usadas para revenido convencional em baixa temperatura..

Isto é valioso porque o revenido em alta temperatura também pode melhorar:

• Resistência ao temperamento
• Estabilidade dimensional
• Estabilidade estrutural
• Dureza quente
• Resistência ao amolecimento durante o serviço

Para ferramentas que operam em temperaturas elevadas, reter a dureza durante o serviço pode ser mais importante do que alcançar a dureza máxima possível à temperatura ambiente.

Endurecimento secundário e aço ferramenta H13

H13 é um aço ferramenta representativo para trabalho a quente no qual a precipitação de liga-carboneto contribui para sua resposta durante o revenido em alta temperatura.

Seu tratamento térmico é projetado para estabelecer um equilíbrio adequado de dureza, resistência, resistência à fadiga térmica, e resistência ao amolecimento.

A resposta exata do endurecimento secundário depende da química do aço, temperatura de austenitização, método de têmpera, temperatura de temering, e tempo de espera.

Portanto, é incorreto tratar o endurecimento secundário simplesmente como “endurecimento por reaquecimento”.

O fenômeno é o resultado da precipitação controlada de carbonetos ricos em liga dentro de uma microestrutura previamente endurecida..

7. Como o revenido afeta as propriedades mecânicas?

O revenido altera as propriedades mecânicas do aço, modificando a estrutura martensítica altamente supersaturada e tensionada produzida pela têmpera.

A magnitude e a direção dessas mudanças dependem do tipo de aço e da condição de revenido., portanto, o relacionamento deve ser entendido como uma tendência geral e não como uma regra fixa.

Efeito geral do temperamento

*Tendências gerais para aços temperados convencionais; aços altamente ligados podem apresentar comportamento diferente, particularmente onde ocorre o endurecimento secundário.

O objetivo prático do revenido é, portanto, selecionar o equilíbrio correto de propriedades em vez de maximizar qualquer propriedade mecânica única..

Uma ferramenta de corte pode exigir máxima dureza prática e resistência ao desgaste, enquanto uma engrenagem ou eixo pode exigir tenacidade e resistência à fadiga consideravelmente maiores.

Controlando a temperatura e o tempo de revenido para o aço específico, os fabricantes podem adaptar a microestrutura final aos requisitos reais do serviço.

8. O que é têmpera vs recozimento vs normalização vs alívio de estresse?

Temperamento, recozimento, normalização, e alívio de estresse são todos processos de tratamento térmico, mas eles são não intercambiável.

Suas faixas de temperatura, iniciando microestruturas, métodos de resfriamento, mecanismos metalúrgicos, e os resultados pretendidos são diferentes.

9. Têmpera de Diferentes Tipos de Aço

Diferentes tipos de aço respondem de maneira diferente ao revenido. Compreender essas diferenças é essencial para selecionar o cronograma de revenimento correto.

Aços Carbono Simples:

Simples de temperar. Aços de baixo carbono (<0.3% C) raramente são temperados e revenidos porque não endurecem significativamente.

Aços médio carbono (0.3–0,6% C) são comumente temperados e revenidos para eixos, engrenagens, e eixos. Aços de alto carbono (>0.6% C) são usados ​​para ferramentas, molas, e facas.

Aços de liga:

Contém elementos como cromo, níquel, molibdênio, e vanádio.

Eles têm melhor temperabilidade e respondem bem ao revenido. O endurecimento secundário é comum em ligas com formadores de metal duro fortes.

Aços para ferramentas:

Inclui endurecimento com água, endurecimento em óleo, endurecimento ao ar, de alta velocidade, e aços para trabalho a quente.

Os cronogramas de têmpera variam amplamente. Os aços rápidos são triplamente temperados a 540–560°C. Aços para trabalho a quente como H13 são duplamente revenidos a 500–550°C.

Aços Inoxidáveis:

Aços inoxidáveis ​​martensíticos (por exemplo, 410, 420, 440C) pode ser endurecido e temperado. Aços inoxidáveis ​​austeníticos (por exemplo, 304, 316) não podem ser endurecidos por têmpera e não são revenidos.

Os aços inoxidáveis ​​ferríticos geralmente não são endurecidos. Os aços inoxidáveis ​​que endurecem por precipitação envelhecem, não temperado.

Aços Maraging:

Estes são de baixo carbono, ligas com alto teor de níquel que são reforçadas pelo envelhecimento, não por têmpera martensítica.

No entanto, eles podem passar por um tratamento de solução e processo de envelhecimento que é conceitualmente semelhante ao revenido.

10. Têmpera de aço ferramenta H13: Um exemplo prático

Aço ferramenta H13 é um aço para ferramentas de trabalho a quente de cromo-molibdênio-vanádio amplamente utilizado para matrizes de fundição sob pressão, matrizes de forjamento, ferramentas de extrusão, e outras ferramentas expostas a aquecimento e resfriamento repetidos.

Sua combinação de força quente, resistência, resistência ao temperamento, e a resistência à fadiga térmica torna-o um exemplo representativo de por que o revenido deve ser cuidadosamente controlado em aços-ferramenta de liga.

Após austenitização e têmpera, H13 desenvolve uma estrutura martensítica dura com tensões residuais e alguma austenita retida.

O tratamento de revenimento subsequente é, portanto, projetado não apenas para reduzir a fragilidade, mas também para desenvolver a resposta de endurecimento secundário necessária e a estabilidade microestrutural.

Cronograma típico de têmpera H13

H13 é comumente duplo temperado, com um terceiro temperamento às vezes especificado para componentes grandes ou particularmente críticos.

Os parâmetros exatos devem seguir a especificação do material aplicável e o procedimento de tratamento térmico qualificado.

As condições reais de austenitização e têmpera também são importantes.

H13 é comumente austenitizado em aproximadamente 1,020–1.050°C, seguido por resfriamento controlado, como extinção de ar ou gás, Dependendo do tamanho da seção, equipamento, e as propriedades necessárias.

Dureza resultante típica

Um componente H13 adequadamente tratado termicamente geralmente atinge uma dureza final na região de aproximadamente 48–52 HRC, embora a dureza real dependa da condição de austenitização, taxa de têmpera, temperatura de temering, tempo de espera, e química de materiais.

Dentro da faixa de têmpera indicada, a tendência geral é:

• Cerca de 500°C: dureza mais alta, com menos amolecimento relacionado ao revenido.
• Cerca de 550°C: dureza um pouco menor, geralmente com maior resistência e alívio de estresse.

A relação não é estritamente linear, e H13 podem exibir endurecimento secundário devido à precipitação de carbonetos de liga fina durante o revenido em alta temperatura.

Por que o H13 é duplo temperado?

A principal razão para o duplo revenimento é o comportamento do Austenita retida depois de têmpera.

Após o primeiro ciclo de têmpera, alguma austenita retida pode se transformar durante o resfriamento em martensita fresca.

Esta martensita recém-formada ainda não foi revenida e, portanto, pode conter tensão residual e fragilidade relativamente altas..

O segundo ciclo de revenimento trata essa martensita fresca e ajuda a produzir uma microestrutura final mais uniforme:

Têmpera → Primeiro Têmpero → Transformação de Austenita Retida → Martensita Fresca → Segundo Têmpero

O revenido duplo também ajuda a completar as reações de precipitação desejadas e a melhorar a consistência da dureza e a estabilidade dimensional.

Para componentes H13 grandes ou altamente críticos, um terceiro temperamento pode ser usado quando exigido pela especificação de tratamento térmico, particularmente onde a estabilização adicional é benéfica.

Importância da Engenharia

O objetivo do revenido H13 não é simplesmente maximizar a dureza.

A condição final deve equilibrar a dureza, força quente, resistência, resistência à fadiga térmica, e estabilidade dimensional.

Por esta razão, uma matriz H13 temperada a aproximadamente 500–550°C é projetada para reter dureza suficiente para resistência ao desgaste, ao mesmo tempo em que desenvolve a tenacidade e a resistência ao revenido necessárias para repetidos ciclos térmicos e cargas mecânicas em serviço.

11. Aplicações Industriais de Aço Temperado

O aço temperado é amplamente utilizado na fabricação industrial porque fornece um equilíbrio controlável entre resistência, dureza, resistência, ductilidade, resistência à fadiga, e estabilidade dimensional.

Engrenagens e componentes de transmissão

As engrenagens geralmente passam por têmpera seguida de revenido para obter alta resistência e tenacidade adequada.

O tratamento de revenimento reduz a fragilidade e as tensões residuais associadas à condição endurecida, mantendo ao mesmo tempo dureza suficiente para contato com os dentes e resistência ao desgaste.

Componentes típicos incluem:

• Engrenagens de transmissão
• Pinhões
• Engrenagens de transmissão
• Rodas dentadas
• Eixos e eixos de engrenagem

Para engrenagens pesadamente carregadas, a condição final do tratamento térmico é geralmente projetada em torno da resistência à fadiga, estresse de contato, e resistência à fratura dentária, em vez de apenas dureza.

Eixos, Eixos, e alfinetes

Aços-liga temperados e revenidos são amplamente utilizados em eixos, eixos, alfinetes, e elementos de máquinas semelhantes sujeitos a flexão combinada, torção, impacto, e carregamento cíclico.

Comparado com uma estrutura já temperada, uma estrutura martensítica adequadamente temperada proporciona tenacidade e resistência substancialmente melhores à propagação de trincas, tornando-o mais adequado para componentes carregados dinamicamente.

Molas

Os aços para molas requerem alta resistência elástica e resistência à fadiga.

O revenido após o endurecimento é usado para ajustar a dureza e aliviar tensões internas, mantendo a resistência necessária para cargas elásticas repetidas.

As aplicações incluem:

• Molas helicoidais
• Molas de folhas
• Molas de torção
• Componentes de suspensão
• Molas de válvula

A condição de revenido deve ser cuidadosamente controlada porque tanto a maciez excessiva quanto a fragilidade excessiva podem reduzir a vida útil da mola.

Matrizes e Ferramentas

Os aços ferramenta são comumente temperados para atingir uma combinação controlada de dureza, resistência ao desgaste, resistência, e resistência ao amolecimento.

Aços para ferramentas para trabalho a quente, como o H13, são revenidos a temperaturas relativamente altas para obter estabilidade térmica e resistência a aquecimento e resfriamento repetidos..

Os aços para ferramentas para trabalho a frio e de alta velocidade usam diferentes programações de revenido, dependendo de seus sistemas de liga e do desempenho de corte ou conformação necessário..

Componentes Automotivos

O aço temperado é amplamente utilizado na fabricação automotiva para componentes que devem suportar cargas e impactos mecânicos repetidos.

Exemplos incluem:

• Eixos
• Componentes de direção
• Eixos de transmissão
• Conectando componentes
• Peças de suspensão
• Componentes de transmissão

O tratamento de têmpera e revenimento permite que esses componentes alcancem alta resistência sem sacrificar a resistência necessária para condições de serviço reais.

Construção e Equipamentos Pesados

Componentes de máquinas pesadas geralmente sofrem cargas elevadas, choque, abrasão, e estresse cíclico. Os aços-liga temperados são, portanto, amplamente utilizados para:

• Pinos e buchas
• Componentes hidráulicos
• Peças para escavadeiras e carregadeiras
• Componentes do guindaste
• Componentes de máquinas agrícolas
• Peças de equipamentos de mineração

Nessas aplicações, a condição de revenido necessária é normalmente selecionada de acordo com a combinação dominante de resistência ao impacto, força de fadiga, e resistência ao desgaste.

Equipamentos de Pressão e Energia

Certos componentes de suporte de pressão e de sistemas de energia usam aços temperados e revenidos porque o tratamento pode fornecer alta resistência juntamente com maior tenacidade.

As aplicações podem incluir:

• Componentes de pressão de alta resistência
• Peças mecânicas relacionadas à turbina
• Fixadores industriais
• Componentes de transmissão de potência
• Componentes estruturais para serviços pesados

Para componentes críticos para a segurança, o processo de tratamento térmico é normalmente apoiado por testes de dureza, testes mecânicos, Inspeção dimensional, e verificação metalúrgica.

12. Têmpera além do aço: Vidro, Chocolate, e outros materiais

A palavra “temperamento” também é usada em outros campos, mas os mecanismos são diferentes.

Temperamento de vidro

A têmpera do vidro envolve aquecer o vidro a cerca de 600–700°C e depois resfriar rapidamente as superfícies com jatos de ar..

A superfície se contrai mais rápido que o interior, criando tensões de compressão na superfície e tensões de tração no núcleo.

Isto torna o vidro temperado muito mais resistente e faz com que ele se quebre em pequenos, fragmentos rombos em vez de fragmentos afiados. É usado em janelas de carros, portas de chuveiro, e vidros arquitetônicos.

Temperamento de Chocolate

A têmpera do chocolate é um processo controlado de aquecimento e resfriamento que estimula a cristalização da manteiga de cacau em uma forma estável., conhecido como Formulário V (cristais beta).

O chocolate adequadamente temperado tem um acabamento brilhante, um estalo nítido, e um derretimento suave. Chocolate não temperado pode florescer, parece granulado, ou suavizar com muita facilidade.

Outros materiais

Algumas ligas não ferrosas, como certas ligas de alumínio e cobre, passam por tratamentos de endurecimento por precipitação ou envelhecimento que às vezes são chamados vagamente de têmpera.

No entanto, o termo é mais preciso quando aplicado à metalurgia ferrosa.

13. Conclusão

O revenido é um processo de tratamento térmico fundamental para transformar, altamente estressado, e aço relativamente frágil em um material de engenharia mais estável.

A sua importância não reside simplesmente na redução da dureza, mas no controle da evolução microestrutural da martensita e no estabelecimento do equilíbrio necessário entre dureza, força, resistência, ductilidade, e estabilidade dimensional.

A temperatura de revenido é a variável de processo mais influente, mas deve ser considerado em conjunto com o tempo de espera, composição de aço, condições prévias de austenitização e têmpera, tamanho do componente, e as propriedades finais exigidas.

O correto tratamento de têmpera é portanto específico de grau de aço em vez de universal.

Aços de carbono, aços estruturais de liga, Aços de alto carbono, aços para ferramentas, Aços de alta velocidade, aços para trabalho a quente, e aços inoxidáveis ​​martensíticos podem apresentar diferentes respostas de revenimento.

Na produção industrial, O revenido bem-sucedido deve ser avaliado pelo desempenho final do componente - não apenas pela temperatura.

Um processo de têmpera adequadamente controlado converte a extrema dureza da condição temperada em uma combinação confiável de propriedades mecânicas adequadas para engrenagens, eixos, molas, morre, peças automotivas, equipamento pesado, e outras aplicações exigentes.

 

Perguntas frequentes

O que é têmpera em aço?

O revenimento é um processo de tratamento térmico no qual o aço endurecido é reaquecido a uma temperatura abaixo de sua faixa crítica de transformação., mantido por um tempo determinado, e depois esfriou.

É usado principalmente para reduzir a fragilidade e a tensão residual enquanto se obtém o equilíbrio necessário de dureza, força, e resistência.

O revenido reduz a dureza?

Para a maioria dos aços temperados convencionais, aumentar a temperatura de revenido geralmente reduz a dureza e a resistência, ao mesmo tempo que melhora a tenacidade e a ductilidade.

Aços para ferramentas de alta liga podem se comportar de maneira diferente devido ao endurecimento secundário.

Qual é a diferença entre têmpera e recozimento?

O revenimento é normalmente realizado em aço endurecido abaixo da faixa crítica de transformação para modificar a martensita..

O recozimento geralmente tem como objetivo amolecer o aço e estabelecer uma superfície mais dúctil., microestrutura estável, muitas vezes usando resfriamento lento e controlado.

Como o aço temperado é inspecionado?

A inspeção típica pode incluir testes de dureza, Inspeção dimensional, exame metalográfico, e testes mecânicos, com testes de superfície adicionais ou não destrutivos quando exigido pela aplicação ou especificação.