Recozimento Objetivos: Reduzir a dureza; Aumentar a usinabilidade; Facilitar o trabalho a frio; Atingir microestrutura e propriedades desejadas
Recozimento pleno Conceitos: Tratamentos Térmicos - TEMPERATURAS CRÍTICAS A1 Mínima temperatura para a existência do Fe-γ A3 Máxima temperatura para a existência do Fe-α (AÇOS HIPOEUTETÓIDES) ACM Máxima temperatura para a existência do Fe3C (AÇOS HIPEREUTETÓIDES
Recozimento pleno Para aços hipoeutetóides, pode-se estimar as temperaturas críticas (A1 e A3), em consideração aos elementos de liga, pelas seguintes equações: Ac 1 ( o C) = 723 20,7(%Mn) 16,9(%Ni) + 29,1(%Si) 16,9(%Cr) Desvio Padrão = ± 11,5 o C Ac 3 ( o C) = 910 203 (%C) 15,2(%Ni) + 44,7(%Si) +......104(%V) + 31,5(%Mo) Desvio Padrão = ± 16,7 o C
Recozimento pleno AÇO TAXA DE AQUECIMENTO E RESFRIAMENTO (28 o C/h = 8x10-3 o C/s) TEMPERATURAS CRÍTICAS NO AQUECIMENTO TEMPERATURAS CRÍTICAS NO RESFRIAMENTO Ac1 Ac3 Ar3 Ar1 1010 725 875 850 680 1020 725 845 815 680 1030 725 815 790 675 1040 725 795 755 670 1050 725 770 740 680 1060 725 745 725 685 1070 725 730 710 690 1080 730 735 700 695 1340 715 775 720 620 3140 735 765 720 660 4027 725 805 760 670 4042 725 795 730 655 4130 760 810 755 695 4140 730 805 745 680 Temperaturas críticas de alguns aços carbono e aços baixa liga AÇO TAXA DE AQUECIMENTO E RESFRIAMENTO (28 o C/h = 8x10-3 o C/s) TEMPERATURAS CRÍTICAS NO AQUECIMENTO TEMPERATURAS CRÍTICAS NO RESFRIAMENTO Ac1 Ac3 Ar3 Ar1 4150 745 765 730 670 4340 725 775 710 655 4615 725 810 760 650 5046 715 770 730 680 5120 765 840 800 700 5140 740 790 725 695 5160 710 765 715 675 52100 725 770 715 690 6150 750 790 745 695 8115 720 840 790 670 8620 730 830 770 660 9260 745 815 750 715
1010 1020 1030 1040 1050 1060 1070 1080 AÇO Tratamentos Térmicos Recozimento pleno Faixa de variação observada em A3 para o aquecimento e o resfriamento Faixa de variação observada em A1 para o aquecimento e o resfriamento TEMPERATURA [oc] 880 860 840 820 800 780 760 740 720 700 680 RESFRIAMENTO Ac1 Ar1 RESFRIAMENTO AQUECIMENTO Ar3 AQUECIMENTO Taxa de aquecimento e resfriamento = 28 oc/h Ac3 660
Recozimento pleno - processamento No recozimento pleno, o aço é geralmente aquecido até a austenitização completa da estrutura, seguido de resfriamento lento. O tratamento aplica-se a todas as ligas Fe- C e a um grande número de ligas não-ferrosas Para os aços hipoeutetóides 50 o C acima de A3 Para os aços hipereutetóides 50 o C acima de A1
Recozimento pleno - processamento Não pode ultrapassar Acm porque no resfriamento ao atravessar esta linha forma-se cementita nos contornos de grão da austenita, fragilizando dessa forma o aço.
Recozimento pleno Perlitas lamelares austenita homogênea Austenita heterogênea pode origininar a nucleação de carbonetos a partir das regiões de alto carbono ou o crescimento de carbonetos não-dissolvidos. T altas estruturas perliticas T baixas estruturas esferoidizadas
Recozimento pleno Estruturas de carbonetos esferoidizados em aço 1095
Recozimento pleno Tratamentos Térmicos Para altas temperaturas o tempo total de transformação é por vezes excessivamente longo Solução: transformar parcialmente em alta temperatura e seguir resfriamento contínuo em níveis menores
Recozimento pleno Ciclos térmicos recomendados (aços-c)
Recozimento pleno Ciclos térmicos recomendados (aços-c)
Recozimento pleno Ciclos térmicos recomendados (aços-liga)
Recozimento subcrítico Temperatura de aquecimento < A1 Objetivo principal: recuperar ductilidade do aço trabalhado a frio (encruado) Aço-carbono: 595-675 C, seguido de resfriamento ao ar Transformações: recuperação e recristalização das fases encruadas
Recozimento subcrítico O objetivo é aliviar as tensões originadas durante a solidificação de peças fundidas ou produzidas em operações de conformação mecânica, corte, soldagem ou usinagem Também é utilizado para ajustar o tamanho de grão e gerar coalescimento e aglomeração de carbonetos.
Recozimento subcrítico α γ γ + α γ + Fe 3 C FAIXA DE TEMPERATURAS PARA RECOZIMENTO SUBCRÍTICO -Alívio de tensões de estruturas préconformadas; - Recristalização; - Crescimento de grão; - Coalescimento de estruturas; AÇOS HIPOEUTETÓIDES AÇOS HIPEREUTETÓIDES - Aglomeração de Carbonetos
Recozimento subcrítico Tratamentos Térmicos Efeito da temperatura no alívio de tensões
Esferoidização Objetivos: Os processos de esferoidização objetivam melhorar a conformabilidade a frio dos aços. Melhorar a usinabilidade de aços hipereutetóides e aços ferramentas
Esferoidização Há várias maneiras de se obter carbonetos esferoidizados em matriz ferrítica apos uma austenitização total ou parcial 1) Manutenção por tempo prolongado T<A1 (700 C 24h) 2) Resfriar lentamente ao passar por A1 3) Ciclar acima e abaixo de A1
Esferoidização Tratamentos Térmicos MÉTODOS 1.) Manutenção por tempo prolongado à temperatura pouco abaixo da crítica; Temperatura A1 Tempo
Esferoidização MÉTODOS 2.) Aquecimento e resfriamento alternantes entre 2 temperaturas pouco acima e pouco abaixo da crítica ( 50 o C); Temperatura A1 50 o C 50 o C Tempo
Esferoidização MÉTODOS Temperatura Acm A1 Seguir para o método 1 ou método 2 Tempo 3.) Aquecer acima da temperatura para dissolução dos carbonetos, seguido de resfriamento rápido (para evitar formação de rede de carbonetos) até temperatura pouco abaixo da de cristalização. Manter nesta temperatura, conforme o método 1, ou seguir o método 2.
Esferoidização Microestrutura esferoidizada de aço 1040 após 21h em 700 o C (4%Picral + 2%Nital 1000x) Partindo de Microestrutura Martensítica
Esferoidização Tratamentos Térmicos Microestrutura esferoidizada de aço 1040 após 21h em 700 o C (4%Picral + 2%Nital 1000x) Partindo de Microestrutura Ferrítica + Perlítica
Normalização Austenitização seguida de resfriamento ao ar. Indicada para homogeinização de estrutura apos forjamento e antes da tempera ou revenimento Objetivos fundamentais: - Refino de grão preparo para têmpera - > uninabilidade - Refino de estruturas brutas de fusão - Melhores propriedades mecânicas
Aço hipoeutetóide Normalizada Recozida Quantidade de ferrita pró-eutetóide Menor Maior Tamanho da perlita Menor Maior Dureza* Maior Menor Ductilidade Menor Maior * Especialmente para C>0,2%
Aço hipereutetóide Quantidade de carbonetos Distribuição dos carbonetos Precipitação de cementita pró-eutetóide no CG * > s taxas de resfriamento Normalizada Menor Melhor Menor* Recozida Maior Pior Maior
Normalização Tratamentos Térmicos