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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
1 .1 - AL Í VI O D E T E N S ÕE S (S T R E S S R E L I E VI N G)
“Alivio de T ens ões ” ou “Envelhecimento” das peças de fer r o fundido foi, dur ante muito tempo,
ex ecutado de modo natur al, ou s ej a, as peças fundidas er am deix adas ao r elento dur ante mes es ,
par a depois s er em us inadas e pos tas em s er viço. Acr editava- s e, com is s o, que as tens ões
inter nas er am eliminadas . Contudo, es tudos mos tr ar am que apenas 10% das tens ões er am
aliviadas por “envelhecimento natur al” e os r is cos de empenamento, após as peças montadas nos
r es pectivos equipamentos , continuavam.
A técnica moder na cons is te em aplicar o pr oces s o de “envelhecimento ar tificial” que é o
ver dadeir o tr atamento de alívio de tens ões : as peças s ão aquecidas a temper atur as elevadas ,
por ém abaix o da temper atur a de tr ans for mação (par a evitar mudanças es tr utur ais ), dur ante
tempo deter minado. Nor malmente s ão r ecomendados 24 minutos mais 24 minutos por
centímetr o de s eção.
A maior plas ticidade que o metal adquir e às temper atur as mais elevadas , ou s ej a, a maior
“fluência” é o fator es s encial par a que as tens ões s ej am aliviadas . As figur as 1 e 2 mos tr am os
efeitos da temper atur a e do tempo s obr e a quantidade de tens ões aliviadas .
Fig. 1- Efeito da temperatura sobre o total de tensões
aliviadas em ferro fundido
Fig. 2- Efeito do tempo e da temperatura sobre
o total de tensões aliviadas em ferro fundido
Ambas as figur as mos tr am que a temper atur a ideal s itua- s e entr e 550º C e 650º C. Às
temper atur as mais elevadas , bas ta manter - s e as peças dur ante uma hor a par a ter - s e cer ca de
80% das tens ões aliviadas , s em que ocor r a qualquer tr ans for mação es tr utur al. Par a quas e total
eliminação das tens ões inter nas , tempos bem mais longos podem s er neces s ár ios , var iando de
10 a 48 hor as .
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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
Os fer r os fundidos ligados , com baix o teor em ligas (Mo, Cr , Ni, V) ex igem temper atur as mais
altas , pois es s es elementos tendem a aumentar a r es is tência à fluência dos fer r os fundidos .
A tabela 1 mos tr a as faix as de temper atur as mais r ecomendadas par a alívio de tens ões de peças
de fer r o fundido.
T abela 1 - Faix as de temper atur as r ecomendadas par a alívio de tens ões de peças
de fer r os fundidos
T ipo de f er r o f u n dido
T em per at u r a par a alívio de t en s ões
S em elementos de liga
510 – 565º C
De baix o teor de liga
565 – 595º C
De alto teor de liga
595 – 650º C
Na oper ação de alívio de tens ões de peças de fer r o fundido, alguns cuidados devem s er
tomados :

A temper atur a do for no, ao s er em as peças car r egadas , não deve s er s uper ior es a 200º C,
de modo a evitar - s e choque tér mico;

Embor a as temper atur as empr egadas não s ej am muito elevadas , é r ecomendável que o
r es fr iamento pos ter ior ao aquecimento s ej a muito lento (no inter ior do pr ópr io for no) no
máx imo 50º C / hor a, até cer ca de 300º C ou, s e as peças for e
m de for ma complex a, até
cer ca de 100º C, quando então elas poder ão s er r es fr iadas livr emente ao ar . Com is s o,
evita- s e o s ur gimento de novas tens ões , ocas ionadas por um r es fr iamento mais r ápido.
1 .2 - R E COZ I ME N T O ( AN N E AL I N G)
T r atamento r ecomendado quando s e des ej a obter as máx imas us inabilidade e ductilidade, ainda
que com s acr ifício da r es is tência mecânica. Res ulta uma micr oes tr utur a compos ta de gr afita e
fer r ita.
Es te tr atamento tér mico cons is te na elevação da temper atur a
tr ans for mação ( ≅ 723º C ), quando j á acor r e alter ação es tr utur al.
temper atur a de aus tenitiz ação deve s er de 24 minutos mais 24
s eção. O r es fr iamento deve s er lento, não s uper ior a 100º C
tr ans for mação, ou s ej a, entr e 790º C e 680º C.
acima da linha infer ior de
O tempo de per manência na
minutos por centímetr o de
/ hor a dur ante a faix a de
O r ecoz imento a temper atur as mais baix as – entr e 700 a 760º C – é chamado “r ecoz imento de
fer r itiz ação”, ou s ej a, nele s e vis a à tr ans for mação per lita em fer r ita, de modo a melhor ar a
ductilidade e a us inabilidade. Aplica- s e a fer r os fundidos comuns , ou com baix os teor es de
elementos de liga.
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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
O r ecoz imento a temper atur as inter mediár ias – entr e 780 a 900º C– é chamado de “r ecoz imento
pleno ou completo”. O obj etivo é o mes mo do r ecoz imento de fer r itiz ação, por ém é aplicado em
fer r os fundidos com elevados teor es de elementos de liga.
O r ecoz imento a temper atur as mais altas – entr e 900 a 950º C – é chamado de “r ecoz imento
gr afitiz ante”, ou s ej a, nele s e vis a à tr ans for mação de car bonetos maciços em gr afita e matr iz
fer r ítica.
A figur a 3 mos tr a os ciclos de r ecoz imento par a fer r os fundidos (cur vas B , B 1 e C), em
compar ação com o tr atamento de alívio de tens ões (cur va A)
Fig. 3- Ciclos de recozimento recomendados para ferro fundido
Fig. 3 – Ciclos de recozimento recomendados para ferro fundido
3
Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
A tabela 2 indica as pr áticas r ecomendadas par a r ecoz imento de peças de fer r o fundido, com
por menor es s obr e os tempos , às temper atur as e velocidades de r es fr iamento.
T abela 2 - Pr áticas r ecomendadas par a r ecoz imento de peças de fer r o fundido
T ipo
de
r ecoz im en t o
B aix a
temper atur a
(fer r itiz ação)
Média
temper atur a
(pleno)
Alta
temper atur a
(gr afitiz ação)
Obj et ivos
T em per at u r a
( º C)
Par a conver s ão de
per lita em fer r ita em
mater iais não ligados ,
de modo a obter - s e a
máx ima us inabilidade
e ductilidade.
Par a conver s ão de
per lita em fer r ita em
mater iais que não
r eagem ao tr atamento
a baix a temper atur a.
Par a eliminação de
pequenas quantidades
de car bonetos bem
dis per s os em
mater iais não ligados .
Par a eliminação de
car bonetos maciços e
conver s ão de per lita
em fer r ita
T em po
( m in u t os )
Velocidade
de
R es f r iam en t o
24 minutos +
24 minutos por
centímetr o
de s eção
tr ans ver s al
No for no (100º C / h)
até 300º C. Em
s eguida r etir ar do
for no e r es fr iar ao ar
nor mal.
700 a 760
815 a 900
900 a 950
1 .3 - N OR MAL I Z AÇÃO ( N OR MAL I Z I N G)
A nor maliz ação dos fer r os fundidos vis a obter uma matr iz homogênea, com eliminação dos
car bonetos
maciços ,
es s encialmente per lítica,
de gr anulação fina e pr opr iedades
cor r es pondentes a uma maior r es is tência mecânica, aliada a boa tenacidade. O efeito da
nor maliz ação é mais notável no cas o de fer r os fundidos ligados .
Es te tr atamento, na etapa de aquecimento, é idêntico ao r ecoz imento, ou s ej a, a temper atur a é
s uper ior à de tr ans for mação – entr e 870 e 950 º C – e o tempo de per manência deve s er no
mínimo de 24 minutos + 24 minutos por centímetr o de s eção tr ans ver s al da peça, s eguindo- s e
de r es fr iamento ao ar ou for çado, dependendo da es pes s ur a da peça.
A velocidade de r es fr iamento deve s er tal que evite o início da fer r itiz ação em tor no das gr afitas ,
mas não deve s er tão r ápida que pos s ibilite a for mação de bainita ou mar tens ita.
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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
Como r egr a empír ica, r ecomenda- s e que s e deve es fr iar de 770 a 700º C em um es paço de
tempo de 1 a 5 minutos , ou s ej a, algo em tor no de 1400º C / h.
A figur a 4 apr es enta, de for ma es quemática, os diver s os ciclos de aquecimento e r es fr iamento
empr egados par a os tr atamentos de alivio de tens ões , r ecoz imento e nor maliz ação de fer r os
fundidos .
Fig. 4 – Repr es entação es quemática dos ciclos de alívio de tens ões ,
r ecozimento e nor malização dos fer r os fundidos
A tabela 3 indica as pr áticas r ecomendadas par a nor maliz ação de peças de fer r o fundido, com
por menor es s obr e os tempos , às temper atur as e velocidades de r es fr iamento.
T abela 3 - Pr áticas r ecomendadas par a nor maliz ação de peças de fer r o fundido
T ipo
de
T r at am en t o
Obj et ivos
Nor maliz ação
Par a eliminação de
car bonetos maciços
com r etenção da
per lita par a gar antir
r es is tência mecânica e
dur ez a
T em per at u r a
( º C)
T em po
( m in u t os )
Velocidade
de
R es f r iam en t o
870 a 950
24 minutos a
70 minutos + 24
minutos por
centímetr o
de s eção
tr ans ver s al
No ar nor mal ou
for çado até 480º C.
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1 .4 - T Ê MP E R A E R E VE N I D O ( H AR D E N I N G AN D T E MP E R I N G)
A es tr utur a do fer r o fundido é muito s emelhante à dos aços , a não s er pela pr es ença de car bono
livr e na for ma gr afita, que quebr a a continuidade da matr iz e confer e ao mater ial melhor
us inabilidade.
O fato de a matr iz es tr utur al s er s emelhante dos aços confer e ainda aos fer r os fundidos
car acter ís ticas de endur ecimento por têmper a, contudo, nos fer r os fundidos , os teor es de s ilício
e car bono s ão mais altos , neces s itando de temper atur as de aus tenitiz ação mais elevadas , bem
como tempos mais longos , par a que haj a dis s olução do car bono na aus tenita.
Algumas obs er vações podem s er feitas nes s e s entido:
1) Fer r os fundidos de es tr utur a inteir amente per lítica r eagem melhor à têmper a do que os com
es tr utur a fer r ítica; neles , em tempo mais cur to a uma cer ta temper atur a de aquecimento,
cons egue- s e uma es tr utur a aus tenítica, a qual, ao s er r es fr iada em óleo, por ex emplo, r es ulta
em uma es tr utur a final de maior dur ez a;
2) O fer r o fundido com matr iz fer r ítica, par a boa r eação à têmper a, ex ige tempo mais longo à
temper atur a, par a per mitir a dis s olução do car bono livr e (gr afita) na aus tenita;
3) Na pr ática, as peças de fer r o fundido a s er em temper adas , devem s er aus tenitiz adas a
temper atur as 25º a 65º C acima da temper atur a s uper ior de tr ans formação, dur ante 8 a 24
minutos por centímetr o de es pes s ur a de s eção, dependendo de s ua compos ição e
micr oes tr utur a inicial;
4) O aquecimento deve s er gr adual (cer ca de 100º C / h), atr avés da faix a mais baix a de
temper atur a, de modo a minimiz ar as tens ões tér micas e a pos s ibilidade de fis s ur ação;
5) S e o aquecimento, em função do tipo de mater ial e do tipo de peça, tiver que s er pr olongado
ou quando as s uper fícies tiver em que s er pr otegidas de ox idação e des car bonetação,
r ecomenda- s e o empr ego de banhos de s al ou for nos com atmos fer a contr olada;
6) O r es fr iamento na têmper a é, em ger al, em óleo ou ar ; es te último é empr egado quando os
fer r os fundidos for em altamente ligados ; não r ecomenda- s e a água como meio de r es fr iamento,
por que ela é cons ider ada um meio muito dr ás tico par a os fer r os fundidos , podendo caus ar
empenamento ou fis s ur ação. Contudo, o choque tér mico nes s e meio pode s er atenuado
colocando- s e uma camada de óleo na s uper fície;
7) O meio deve s er bem agitado e, após o r es fr iamento, as peças devem s er imediatamente
s ubmetidas à oper ação de r evenido; pr efer e- s e leva- las ao r evenido antes que tenham
r es fr iado abaix o de 150º C.
Em r es umo, o obj etivo da têmper a é aumentar a dur ez a e a r es is tência mecânica e, em
cons eqüência, a r es is tência ao des gas te. Admite- s e que a têmper a aumenta a r es is tência ao
des gas te de um fer r o fundido cinz ento per lítico em até 5 vez es .
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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
O r evenido é levado a efeito a temper atur as de acor do com a dur ez a final des ej ada, dur ante
tempos , os quais , por r az ões pr áticas s ão mantidos os mais cur tos pos s íveis . Contudo, peças de
for mas complex as , com gr andes difer enças de es pes s ur a nas vár ias s eções não podem s er
aquecidas muito r apidamente, de modo que, nes s es cas os , r ecomenda- s e mantê- las dur ante
tempos mais longos a temper atur as mais baix as . A faix a de temper atur as var ia de 180º a 650º C
O r es fr iamento, após o r evenido, deve s er lento, s obr etudo quando s e empr ega no aquecimento
as temper atur as mais elevadas . Es s a técnica diminui as tens ões r es iduais em peças de for ma
complex as .
Ex emplos típicos de ciclos de têmper a e r evenido par a fer r os fundidos cinz entos es tão indicados
na tabela 4.
T abela 4 - Ciclos de têmper a e r evenido par a fer r os fundidos cinz entos
Obj et ivo
Máx ima dur ez a
Ótima r es is tência
e tenacidade
T em per at u r a e t em po de
au s t en it iz ação
Pr é- aquecimento a 650º C;
aquecimento a 870º C; 24
minutos por centímetr o de s eção
R es f r iam en t o
Até 120º C em óleo
agitado
Ciclo de r even ido
205º C, uma hor a;
r es fr iamento em ar
tr anqüilo
400º C, uma hor a;
r es fr iamento em ar
tr anqüilo
A figur a 5 mos tr a a tendência de queda da dur ez a e o compor tamento da r es is tência à tr ação e
ao choque em função da temper atur a de r evenido.
Fig. 5 – Efeito da temperatura de revenido sobre as propriedades
mecânicas de ferro fundido baixo Si temperado em óleo a partir
de 870ºC.
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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
Como s e vê, o r evenido melhor a a r es is tência à tr ação e a tenacidade na faix a de temper atur a
entr e 200º a 400º /450º C. As pr opr iedades de fadiga não s ofr em apr eciáveis melhor a.
Em fer r os fundidos nodular es , o tr atamento de têmper a e r evenido é lar gamente aplicado,
r es ultando em ex celente r es is tência mecânica e dur ez a.
A tabela 5 mos tr a os ciclos de têmper a e r evenido de fer r os fundidos nodular es .
T abela 5 - Ciclos de têmper a e r evenido par a fer r os fundidos nodular es
Obj et ivo
T em per at u r a e t em po de
au s t en it iz ação
R es f r iam en t o
Ciclo de r even ido
480º C, 2 hor as ;
r es fr iamento no for no
até 340º C;
r es fr iamento ao ar .
Em óleo agitado
por 10 minutos
565º C, 2 hor as ;
Par a obter o tipo
r es fr iamento no for no
100- 70- 03
até 340º C;
900º C; 24 minutos por
r es fr iamento ao ar .
centímetr o de s eção
Alter nativa par a o
Res fr iamento ao ar até
Ao ar
tipo 100- 70- 03
340º C
650º C, 2 hor as ;
Pr epar o do fer r o
Em óleo agitado
r es fr iamento no for no
par a têmper a
por 10 minutos
até 340º C;
s uper ficial
r es fr iamento ao ar .
Nota: A temper atur a do óleo deve s er contr olada na faix a de 40º a 65º C
Par a obter o tipo
120- 90- 02
A figur a 6 mos tr a o efeito da temper atur a de aus tenitiz ação na dur ez a de fer r o fundido nodular
no es tado temper ado.
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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
Nota- s e que as máx imas dur ez as for am obtidas na faix a de temper atur a de aus tenitiz ação entr e
840º a 870º C, acima de 925º C, a dur ez a decr es ceu pela quantidade de aus tenita que r es ultou no
mater ial.
A figur a 7 mos tr a a influência da temper atur a de r evenido s obr e as pr opr iedades mecânicas de
fer r o fundido nodular temper ado a 870º C e r evenido dur ante duas hor as . Os dados que
per mitir am tr açar as cur vas da figur a for am obtidos em amos tr as de quatr o cor r idas que
pr oduz ir am fer r o nodular dentr o da s eguinte faix a de compos ição:
E lem en t o
Car bono (C)
S ilício (S i)
Fós for o (P)
Manganês (Mn)
Níquel (Ni)
Magnes io (Mg)
3,25
2,28
0,02
0,22
0,69
0,045
%
a 3,68
a 2,53
a 0,04
a 0,41
a 0,99
a 0,065
Fig. 7 – Efeito da temperatura de revenido sobre as
propriedades mecânicas de ferro fundido nodular temperado
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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
1 .5 - AU S T Ê MP E R A (AU S T E MP E R I N G)
T r atamento is otér mico compos to de aquecimento até a temper atur a de aus tenitiz ação,
per manência nes ta temper atur a até completa equaliz ação, r es fr iamento r ápido até a faix a de
for mação da bainita, per manência nes ta temper atur a até completa tr ans for mação da aus tenita
em bainita e r es fr iamento qualquer até a temper atur a ambiente.
A aplicação des s e tr atamento, também denominado “têmper a a quente”, confer e aos fer r os
fundidos nodular es (ADI ) uma ex celente combinação de pr opr iedades de r es is tência e
ductilidade, per mitindo s ua aplicação onde tr adicionalmente s e us avam aços for j ados ou
fundidos .
O efeito dos elementos de liga é mais ou menos s emelhante ao que ocor r e nos aços e
dependendo da temper atur a de tr ans for mação pode- s e obter :
B ainita I nfer ior → Quando a temper atur a é pr óx ima à for mação inicial de mar tens ita (em
tor no de 205 ° C). Nes s e cas o, os fer r os dúcteis apr es entam alta dur ez a, s uper ior a 400 HB
e elevada r es is tência mecânica. T ais pr opr iedades s ão des ej áveis , por ex emplo, em
engr enagens e outr as aplicações que ex igem r es is tência a altas tens ões de contato;
B ainita S uper ior → Quando a tr ans for mação s e dá logo abaix o do cotovelo da cur va em C
(em tor no de 400 ° C). Os fer r os fundidos nodular es aus temper ados nes s as condições
apr es entam dur ez a entr e 260 e 350 HB . S ão dúcteis e tenaz es , com boa r es is tência à
fadiga e ao des gas te. S ão r az oavelmente us ináveis e entr e as aplicações impor tantes
podem- s e mencionar os vir abr equins .


A tabela 6 mos tr a as clas s es de ADI clas s ificados confor me nor ma AS T M A 897.
T ab. 6 – Clas s es de ADI – AS T M A 897
R es is t ên cia à
T r ação
R es is t ên cia ao
E s coam en t o
( MP a)
( MP a)
1
850
550
10
100
269 - 321
2
1050
700
7
80
302 - 363
3
1200
850
4
60
341 - 444
4
1400
1100
1
35
366 - 447
5
1600
1300
NA
NA
444 - 555
Clas s e
Alon gam en t o
(% )
R es is t ên cia
ao I m pact o
( J)
D u r ez a
(HB)
Nos fer r os nodular es , a r eação bainítica é mais lenta que nos aços , o que deve s er levado em
conta ao r ealiz ar - s e a oper ação de aus têmper a.
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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
Outr o fator impor tante é a temper atur a de aus tenitiz ação. Es ta es tá ger almente localiz ada entr e
815° a 925° C. Quanto mais alta a temper atur a, maior a s olução do car bono na aus tenita, o que
pode pr ovocar , no final, maior quantidade de aus tenita r etida. Ocor r e também um cr es cimento
de gr ão da aus tenita, a que aumenta a endur ecibilidade do mater ial.
Fig. 8 – Diagrama esquemático de transformação isotérmica
Para um ferro fundido
Por outr o lado, a pr es ença de elementos de liga afeta o teor de car bono na aus tenita, pois eles
influem na s olubilidade do car bono. S ilício, por ex emplo, r eduz a s olubilidade que, ao contr ár io, é
aumentada pela pr es ença de manganês , cr omo e molibdênio.
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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
1 .6 – T Ê MP E R A S U P E R F I CI AL ( S U R F ACE H AR D E N I N G)
A têmper a s uper ficial é uma técnica de endur ecimento utiliz ada em aços e fer r os fundidos que
confer e ao mater ial tr atado uma alta dur ez a em toda a s ua s uper fície, ou, confor me s e cons ider e
conveniente, em r egiões localiz adas . O obj etivo por tanto é de, em s e obtendo altas dur ez as ,
aumentar a r es is tência à abr as ão e, devido às tens ões r es iduais cr iadas pelo tr atamento tér mico,
aumentar também a r es is tência à fadiga.
Es te tr atamento tér mico encontr a aplicação em peças tais como, engr enagens , gir abr equins , eix o
comando de válvula, cilindr o de laminação, s upor tes de mola, gar fos de tr ans mis s ão.
Algumas das vantagens da têmper a s uper ficial s obr e a têmper a plena s ão as s eguintes :




Equipamentos mais s imples , pos s ibilitando o tr atamento em peças dos mais diver s os
tamanhos e geometr ias ;
Pos s ibilidade de r ealiz ar o endur ecimento em r egiões localiz adas ;
Menor cons umo de ener gia vis to que s omente par te da peça é aquecida;
Menor es dis tor ções dimens ionais .
Os pr oces s os de aquecimento mais comumente utiliz ados s ão os de aquecimento por chama e
por indução, s endo também citados como alter nativa par a os pr oces s os convencionais o
aquecimento por imer s ão em metal líquido e o aquecimento por las er e aquecimento s olar .
O pr oces s o de têmper a s uper ficial cons is te no aquecimento de uma deter minada camada
s uper ficial, que s er á s ubmetida a es for ços ou des gas te, em temper atur a s uficiente par a a
obtenção de es tr utur a aus tenítica, s eguido de r es fr iamento br us co, nor malmente r ealiz ado em
água, par a a tr ans for mação da camada aus tenítica em mar tens ita.
A pr ofundidade da camada tr ans for mada pode var iar de 0,5 a 4,0 mm, dependendo da técnica
empr egada, podendo atingir valor es de dur ez a da or dem de 60 HRC. A figur a 1 apr es enta as
dis tr ibuições típicas de temper atur a e dur ez a em peça cilíndr ica endur ecida s uper ficialmente.
Nota- s e que apenas uma pequena camada s uper ficial atinge temper atur a s uper ior a A3 (limite
s uper ior da z ona cr ítica acima da qual a es tr utur a apr es enta- s e totalmente aus tenítica, podendo
ainda conter car bonetos es táveis ) ex is tindo também uma r egião inter mediár ia que per manece
dentr o da z ona cr ítica, onde coex is tem aus tenita + fer r ita + car bonetos , e uma z ona centr al onde
não ocor r em tr ans for mações de fas e.
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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
A pr es ença da camada mar tens ítica, além de confer ir alta dur ez a s uper ficial, ainda pr opor ciona
tens ões r es iduais de compr es s ão na s uper fície do componente tr atado ter micamente. A ger ação
des s as tens ões r es iduais deve- s e à tendência à ex pans ão volumétr ica que ocor r e quando da
r eação mar tens ítica, e à r es tr ição ofer ecida pelo r es tante do mater ial não tr ans for mado. As
tens ões de compr es s o dificultam a nucleação de tr incas na s uper fície tr atada, elevando
s ignificativamente a r es is tência à fadiga.
1000
Temperatura A3
Temperatura A1
60
600
400
Distribuição de temperatura
na peça
40
Dureza HRC
Temperatura
°C
800
HRC
20
200
0
0
Periferia
Centro
Periferia
Fig. 1 – Perfil de temperatura antes da têmpera e distribuição de dureza na seção
transversal de uma peça cilíndrica temperada superficialmente.
1 .6 .1 – I n f lu ên cia da Micr oes t r u t u r a
Um dos r equis itos bás icos par a s e obter um endur ecimento s uper ficial s atis fatór io é que a
es tr utur a, após o aquecimento, s ej a totalmente aus tenítica.
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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
Como os pr oces s os de aquecimento s ão, em ger al, muito r ápidos , a r es pos ta dos fer r os fundidos
ao tr atamento de têmper a s uper ficial depende bas tante da micr oes tr utur a anter ior à r ealiz ação
des te tr atamento, vis to que o tempo de per manência acima da temper atur a de tr ans for mação
par a s e obter es tr utur a totalmente aus tenítica é muito cur to.
S endo a dur ez a da mar tens ita dependente do teor de car bono dis s olvido na aus tenita, confor me
mos tr a a figur a 2, pr ocur a- s e ter na matr iz metálica, antes do tr atamento, a maior quantidade
pos s ível de car bono combinado, ou s ej a, matr iz es per líticas , bainíticas ou mar tens ita r evenida.
900
800
Dureza ( HV )
700
600
500
400
300
200
0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
% Carbono
Fig. 2 – Efeito do teor de carbono na dureza da martensita.
1 .6 .2 – I n f lu ên cia da Com pos ição Qu ím ica
Qualquer que s ej a o pr oces s o s elecionado par a têmper a s uper ficial de um componente, es per a- s e
que par a deter minadas condições de aquecimento (tempo de aquecimento e temper atur a de
aus tenitiz ação) uma camada s uper ficial es tej a completamente aus tenitiz ada, com car bono
s uficiente em s olução s ólida par a, após r es fr iamento, obter - s e uma mar tens ita com a dur ez a
es pecificada.
Par a que s e obtenha uma camada s uper ficial totalmente mar tens ítica, a matr iz deve pos s uir uma
deter minada temper abilidade, que, entr etanto, não pr ecis a s er tão elevada como nos mater iais
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Tratamento Térmico dos Ferros Fundidos
s ubmetidos à têmper a plena, uma vez que a velocidade de r es fr iamento é maior devido à
ex tr ação de calor pelo mater ial não aquecido.
Apes ar de não s er neces s ár io adicionar elementos de liga par a aumentar a temper abilidade, em
alguns cas os eles s ão adicionados par a obter mais facilmente es tr utur a pr évia totalmente
per lítica (S n, Cu, Ni, Cr ). Entr etanto, a pr es ença de elementos de liga pode r etar dar a
aus tenitiz ação por elevar a z ona cr ítica, neces s itando- s e tempos mais longos de aquecimento.
Além dis s o, dependendo do elemento de liga pr es ente, pode ocor r er es tabiliz ação da aus tenita
após têmper a, e, cons equentemente, r edução nos valor es de dur ez a na s uper fície do componente
tr atado ter micamente.
Outr os elementos cuj a pr es ença deve s er contr olada em mater iais temper ados s uper ficialmente
s ão o s ilício e o fós for o, o pr imeir o por es tabiliz ar a fer r ita e r eduz ir a s olubilidade do Car bono na
aus tenita neces s itando- s e, por tanto, temper atur as mais elevadas par a aus tenitiz ação completa
da matr iz , e o s egundo por for mar compos tos eutéticos de baix o ponto de fus ão que podem
fundir no aquecimento.
γ
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