índice 1. DIAGRAMAS DE EQUILíBRIO 1 2. DIAGRAMAS DE TRANSFORMAÇÃO DA AUSTENITE ELEMENTOS DE LIGA... 63

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1 índice 1. DIAGRAMAS DE EQUILíBRIO Solidificação dos Metais : Estrutura cúbica centrada Estrutura cúbica de faces centradas Estrutura hexagonal Solidificação de Ligas Ligas binárias Elaboração de um diagrama de equilíbrio: sua interpretação Comportamento de ligas binárias durante o seu arrefecimento Solubilidade completa no estado sólido (solução sólida) Insolubilidade completa no estado sólido (mistura mecânica) Solubilidade parcial no estado sólido Solubilidade parcial no estado sólido com ponto eutéctico Solubilidade parcial no estado sólido com ponto peritéctico Ligas formando compostos estáveis Diagrama de Tamman Transformações das soluções sólidas Transformações alotrópicas das soluções sólidas Decomposição das soluções sólidas. Ligas de dois metais formando um eutectóide Relação entre a forma do diagrama de equilíbrio e as propriedades das ligas Diagrama de equilíbrio das ligas Fe-C Formas alotrópicas do Ferro Ligas Ferro-Carbono Análise qualitativa do diagrama de equilíbrio Representação esquemática dos processos de transformação aquando do arrefecimento de algumas ligas Fe-C Análise quantitativa Aços hipoeutectóides Aços hipereutectóides Ferros fundidos hipereutécticos Ferros fundidos hipoeutécticos Regra das Fases ou Lei de Gibbs Aplicação da Regra das Fases a alguns diagramas de equilíbrio Influência dos outros Elementos de Liga do Ferro Estrutura Metalográfica dos Aços DIAGRAMAS DE TRANSFORMAÇÃO DA AUSTENITE Diagrama de Transformação Isotérmica Tipos de curvas TTT (TI) Diagrama de Transformação em arrefecimento contínuo Métodos de elaboração das curvas TTT (TC) Velocidade crítica Interesse prático dos diagramas TTT; Diagrama de quantidade de fases ELEMENTOS DE LIGA Carbono Silício Manganês Crómio Níquel Molibdénio Vanádio Tungsténio ou Volfrâmio Cobalto Alumínio Azoto Berílio Boro Cálcio Cério Chumbo Cobre Enxofre Fósforo 67 XIII

2 Magnésio Nióbio e Tântalo Selénio Titânio Zircónio Antimónio Arsénio Estanho Hidrogénio Oxigénio Influência dos Elementos de Liga nos pontos criticos do Diagrama de Equlíbrio Fe-C Aumento do Tamanho do Grão Classificação do Tamanho do Grão TRATAMENTOS DOS AÇOS Generalidades Tratamentos Mecânicos a Quente Tratamentos Térmicos Recozimento Recozimento de difusão Recozimento de normalização Recozimento de amaciamento Recozimento de distensão Recozimento intermédio Recozimento para aumentar o tamanho do grão Têmpera Aquecimento Estágio à temperatura de têmpera (austenitização) Arrefecimento Têmpera em banho quente Martêmpera Austêmpera ( têmpera bainítica) Têmpera Superficial (por chama directa, por indução e por imersão) Factores que influenciam os resultados da têmpera Meio de arrefecimento Composição química do aço Tamanho do grão Dimensões das peças Temperatura de têmpera (austenitização) Curvas de arrefecimento para vários diâmetros e vários meios de arrefecimento Temperabilidade Diagrama de temperabilidade Noção de diâmetro critico; Noção de intensidade de têmpera. Diâmetro crítico ideal Ensaio Jominy Erros cometidos na Têmpera Revenido Zonas de temperatura de revenido Comportamento no revenido dos diferentes tipos de aço Cores de revenido Outros tratamentos Tratamento sub-zero Melhoramento Patenting Tratamentos termoquímicos Cementação Tratamento térmico das peças cementadas Têmpera directa a partir da temperatura de cementação Têmpera simples Têmpera simples sem regeneração do gão do núcleo Têmpera simples com regeneração do gão do núcleo Têmpera simples com recozimento intermédio Transformação isotérmica e têmpera simples Têmpera dupla Têmpera dupla com regeneração do grão do núcleo Têmpera dupla sendo a 1" têmpera directa a partir da temperatura de cementação Revenido Deformações na cementação Nitruração Carbonitruração Sulfonização 114 XIV

3 Tratamentos superficiais, Cromagem dura Niquelagem p.v.o.(deposição física de Vapor); C.V.o.(Deposição química de Vapor) CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS : Tipos de aço segundo a sua composição química Tipos de aço segundo o teor em Carbono Tipos de aço segundo o grau de desoxidação Tipos de aço segundo a constituição estrutural Tipos de aço segundo o modo de produção Tipos de aço segundo a sua aplicação Aços para ferramentas Aços de construção Aços especiais AÇOS PARA FERRAMENTAS Características. Exemplos de tratamentos térmicos Aços rápidos Generalidades. Propriedades Poder de corte Resistência ao revenido Dureza a quente Carbonetos e sua repartição Isotropia das características mecânicas Processo ESR (Refusão com Escória Electrocondutora) Pulverometalurgia Tamanho dos grãos de Austenite Tratamento Forjamento Recozimento de amaciamento Recozimento de distensão Têmpera Revenido Tratamento superficial das ferramentas Algumas considerações sobre os meios de aquecimento Ciclo de tratamentos térmicos Exemplos de tratamentos térmicos Aços para trabalho a quente Generalidades. Propriedades Novas tecnologias de produção Tratamentos térmicos Aços martensíticos Recozimento de distensão Têmpera Revenido Manutenção Aços austeníticos Tratamento termoquímico (Nitruração) Ciclo de tratamentos térmicos Aços para forjamento e estampagem a quente Generalidades. Propriedades Processos de conformação Tratamentos térmicos Tratamento termoquímico (Nitruração) Tratamentos superficiais Manutenção das matrizes Pré-aquecimento das matrizes para entrada em serviço Eliminação de tensões Soldadura Limpeza da matriz Escolha da dureza ou resistência de trabalho Exemplos de tratamentos Aços para fundição injectada Generalidades. Propriedades Molde Tratamentos térmicos Tratamento termoquímico (Nitruração) Tratamentos superficiais Manutenção Exemplo de tratamento térmico xv

4 XVI Aços para extrusão a quente Generalidades. Propriedades Evolução nas tecnologias de produção Tratamentos térmicos Tratamento termoquímico (Nitruração) Tratamentos superficiais Exemplo de tratamento térmico Manutenção Aços para moldes para materiais plásticos e indústria do vidro Generalidades Produto final Características gerais dos aços Maquinabilidade Maquinagem com arranque de apara Electro-Erosão Cunhagem a frio Dureza de trabalho Aptidão para o polimento Aptidão para a texturização Tensão de ruptura Resistência ao desgaste Resistência à corrosão (acção de agentes químicos) Defeitos interiores Soldadura Qualidades de aço utilizadas Aços para o molde propriamente dito Aços pré-tratados Aços temperàveis Aços resistentes à corrosão Aços de cementação Aços de nitruração Aços sem liga Aços para a estrutura do molde Tratamentos Tratamentos térmicos Recozimento de distensão Têmpera Tratamento sub-zero Revenido Tratamento termoquímicos Cementação Nitruração Tratamentos superficiais Moldes para a indústria do vidro Aços refractários Tratamento térmico Aços para trabalho a frio Generalidades. Propriedades Factores de insucesso Desgaste Desgaste abrasivo Desgaste adesivo Desgaste misto "Chipping" (fragmentação) Deformação plástica Fractura "Galling" (gripagem) Novas tecnologias de produção Variação dimensional / Deformação A deformação nos aços de pequena variação dimensional; suas causas; medidas preventivas e de controlo das variações dimensionais Variações dimensionais devidas às tensões térmicas Variação de volume devida às transformações estruturais Acção combinada das tensões térmicas e das transformações estruturais nas variações dimensionais Variações dimensionais provocadas pelo revenido Distorção Variações dimensionais dos aços de pequena e média liga temperáveis no óleo e dos aços de muita liga não ledeburíticos temperáveis no ar e no óleo Medidas preventivas contra o aumento da largura das placas Medidas preventivas contra a diminuição da largura das placas Variações dimensionais nos aços ledeburíticos com 12% de Crómio e alto teor em Carbono Comportamento das matrizes de corte em forma de placa relativamente às variações dimensionais 190

5 Caracterização das qualidades de aço Aços de grande estabilidade dimensional Generalidades. Propriedades Qualidades de aço de utilização mais corrente Aços resistentes aos choques : Generalidades. Propriedades Aços auto-temperantes Generalidades. Propriedades Aços temperáveis na água Generalidades. Propriedades Aços sem liga Aços com pouca liga Tratamento térmico Aços de muita liga e de pouca liga Recozimento de distensão Têmpera Tratamento sub-zero Revenido Aços sem liga ou de pequena liga temperáveis na água Tratamentos mecânicos a quente (forjamento) Tratamentos térmicos Recozimento de amaciamento Recozimento de distensão Têmpera Revenido Casos particulares de tratamento Ciclo de tratamentos térmicos Exemplos de tratamentos térmicos Tratamentos termoquímicos Tratamentos superficiais Soldadura Maquinagem; Sobremetal Selecção da qualidade de aço; Durezas de trabalho recomendadas Tipos de trabalho a frio Conformaçãoafrio Cunhagem e embutissagem Hydroforming Corte Lâminas de corte mecânicas Aços de cementação Tratamento térmico Aços de nitruração Tratamento térmico Aços resistentes a ataques químicos Aços inoxidáveis Tratamento térmico Aços refractários PROGRESSOS NA TECNOLOGIA DE PRODUÇÃO DOS AÇOS Generalidades Discos forjados Desenvolvimento do processo ESR-ISOBLOC Características dos aços fabricados pelo processo ESR-ISOBLOC Estrutura Do ponto de vista microscópico Do ponto de vista macroscópico Resiliência Resistência à fissuração a quente Dureza de utilização Ausência de segregações Insensibilidade ao sobreaquecimento Maquinabilidade Isotropia de valores Comportamento perante o efeito de entalhe Economia Comparação das características mecânicas Melhoria de rendimento; Aumento do tempo de serviço Qualidades de aço fabricadas pelo processo ESR Processo PESR Processo VAR Qualidades de aço fabricadas pelo processo VAR Comparação das características entre os processos 236 XVII

6 Pulverometalurgia Qualidades de aço produzidas por Pulverometalurgia CORRECÇÃO DAS VARIAÇÕES DE FORMA E DE DIMENSÕES DE PEÇAS DURANTE E APÓS O TRATAMENTO TÉRMICO Introdução Recozimento de distenção Desempeno Desempeno estático por pressão Desempeno dinâmico Desempeno por martelagem ou estiragem Desempeno por revenido parcial Tratamentos térmicos em dispositivos especiais AÇOS DE CONSTRUÇÃO Caraterísticas. Tratamentos térmicos Aços "de tratamento térmico" Aços "de tratamento térmico" sem liga Aços "de tratamento térmico" de liga Rupturas. Suas causas Aços para têmpera superficial Aços para cementação Aços de muito alta resistência Aços inoxidáveis Aços para molas Tipos de aços para molas. Tratamento térmico TÊMPERA SUPERFICIAL Têmpera por chama directa Vantagens da têmpera por chama directa Desvantagens relativamente a outros processos de têmpera Processos de têmpera por chama directa Têmpera sem movimento Têmpera por chama oscilante Têmpera com movimento rotativo (com queimadores circulares) Têmpera com movimento longitudinal Têmpera com movimento rotativo (anelar) Têmpera rotativa contínua Misturas de gás de combustão Meios de arrefecimento Instalações de têmpera Matéria-Prima Estado da matéria-prima para têmpera Endurecimento e prescrições de têmpera Profundidade de têmpera Revenido Têmpera por indução Generalidades Princípio da produção de calor Efeito pelicular ou efeito Kelvin Características deste método Instalação Gerador Bobina de indução (indutor); sua construção e seus efeitos Têmpera Processos de têmpera Têmpera estática Têmpera com movimento longitudinal Têmpera por zonas sucessivas O ponto Curie e as suas consequências Particularidades metalúrgicas Consequências práticas Instalação de arrefecimento de têmpera Vantagens da têmpera por indução Qualidades de aço para têmpera por indução 276 XVIII

7 11. AÇOS INOXIDÁVEIS Generalidades. Princípio dos aços inoxidáveis Oxidação. Corrosão. Tipos de corrosão, Corrosão geral ou uniforme Corrosão alveolar Corrosão intergranular ou intercristalina Corrosão intersticial ou de contacto Corrosão galvãnica ou electrolítica Corrosão sob tensão Corrosão - erosão Corrosão microbiológica Tipos de aço inoxidável. Influência dos elementos de liga Novas tecnologias de produção Classificação segundo a estrutura Aços ferríticos Aços ferrítíco-martensíticos ou semi-ferríticos Aços martensítícos Aços ferrítíco-austenítícos Aços austenítícos Classíficação segundo a composição químíca. Influêncía dos elementos de liga Aços com Crómio Aços com Crómio-Níquel Aços com Cr-Ni-Mo Aços com ligas especiais Tratamentos térmicos Aços inoxidáveis martensiticos Aços inoxidáveis com outras estruturas (não martensiticas) Aços inoxidáveis austeniticos Influência dos elementos de liga sobre a sua estrutura. Precipitação de carbonetos Características mecânicas Aços inoxidáveis ferrítico-austeníticos Aços inoxidáveis ELC Generalidades propriedades dos aços ELC Comparação das características dos aços ELC com as dos outros aços inoxidáveis do tipo 18/ Aços ELC com aços não estabilizados Aços ELC com aços estabilizados Características mecânicas Comportameto dos aços inoxidáveis perante a acção de alguns agentes químicos Ácidos inorgânicos Ácidos orgânicos Bases Misturas de ácidos e sais Sais Metais Metalóides Outras substãncias O diagrama TTC e as características de soldadura dos aços inoxidáveis Diagrama TTC Características de soldadura Estado superficial Ensaios de corrosão Estudo da corrosão intercristalina Estudo da corrosão geral Deformação e conformação a frio. Encruamento Aços com Crómio ferríticos Aços Cr-Ni austeníticos Encruamento nos aços Cr-Ni austeníticos Efeitos do encruamento abaixo da temperatura ambiente. Laminagem abaixo de O C Características mecânicas dos aços encruados Aços inoxidáveis de endurecimento estrutural Classificação segundo a estrutura. Tratamentos térmicos Aços martensíticos Aços semi-austeníticos Aços austeníticos Características Características mecânicas Resistência à corrosão Maquinagem e conformação Soldadura 329 XIX

8 12. AÇOS MARAGING Generalidades Diagrama de equilíbrio. Composição. Tipos. Princípio dos aços maraging Tratamentos térmicos. Características. Aplicações Soldadura ENSAIOS : Ensaios de composição Ensaio de faísca Ensaios de características mecânicas Ensaio de dureza Quadro de equivalência de durezas (de acordo com DIN de Dezembro. 1976) Ensaio de tracção Limite de elasticidade,,,,,,,.., Extensão ou deformação Lei de Hooke; Módulo de elasticidade Resistência à tracção Extensão ou deformação na ruptura Estricção Energia de deformação Tensão real Ensaio de impacto ou de tenacidade INDICAÇÕES ÚTEIS,,, Resumo de definições importantes nos tratamentos térmicos Codificação segundo Normas Escolha dos aços de construção Sobremetal Tolerâncias ISO para os aços estirados Tabela de corrosão Tabela de pesos para perfis redondos, triangulares, quadrados, hexagonais e octogonais Tabela de pesos para perfis rectangulares Tabela de pesos para chapas Tabela de correspondência de temperaturas entre graus Célsius e Fahrenheit Abreviaturas internacionais BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 369 xx