O aço temperado é o resultado do metal que passou pela têmpera de aço, um tipo de tratamento térmico. A têmpera envolve o resfriamento rápido do aço para ajustar as propriedades mecânicas de seu estado original.

Para realizar esse processo, o aço é aquecido a uma temperatura maior do que as condições normais, superior à sua temperatura de recristalização, mas abaixo de seu ponto de fusão. Quer entender mais sobre esse assunto? Então este artigo é para você!

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O que é aço temperado?

É o metal que passou por endurecido pelo processo de têmpera, que visa aprimorar sua resistência e dureza. O aço temperado é utilizado, principalmente, na fabricação de ferramentas e peças de máquinas pesadas, assim como outras aplicações industriais e até mesmo da construção civil.

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Processo de Têmpera do aço

Esse método possui duas etapas: o aquecimento do metal e seu resfriamento rápido.

O aquecimento é realizado acima da temperatura crítica (727º C) para obter a organização dos cristais do aço (austenitização). Assim, a temperatura nessa fase é a temperatura de austenitização (cada aço possui a sua). Essa temperatura é obtida dentro dos fornos, por chama ou indução elétrica.

Já na segunda etapa da têmpera de aço, o resfriamento abrupto, ocorre a transformação martensítica, que visa a futura dureza do metal. O resfriamento pode ser feito por diferentes meios, sendo os mais comuns: ar, água, óleo e salmoura. A rapidez com a qual é realizado é de suma importância para obter a estrutura martensítica.

A têmpera pode provocar algumas deficiências no aço (como redução da ductilidade e tenacidade ou algumas tensões internas). Por isso, quase sempre, o aço passa por outro tratamento térmico, o revenimento ou revenido (usado para aumentar a tenacidade do metal), após a têmpera.

Como fazer têmpera de aço?

Aço passando pela têmpera.

Há uma variedade de meios disponíveis para realizar o processo de têmpera. Cada método tem suas próprias propriedades. As considerações para o tipo a ser usado incluem velocidade de têmpera, preocupações ambientais e custo.

Ar

A têmpera a ar é o processo de resfriamento de metal usando ar ou gás inerte. Este rápido processo de resfriamento ocorre após o aquecimento do metal, para atingir as propriedades desejadas. O ar ou gás é forçado sobre o metal para resfria-lo.

Óleo

O óleo é capaz de resfriar metais aquecidos muito mais rapidamente do que o ar comprimido. Para temperar com óleo, uma parte aquecida é baixada para um tanque que é preenchido com algum tipo de óleo. O óleo também pode ser liberado pela peça. Diferentes tipos de óleo são frequentemente usados ​​dependendo da aplicação por causa de suas taxas de resfriamento e pontos de fulgor variáveis.

Água

A água também é capaz de extinguir metais aquecidos rapidamente. Ela pode resfriar um metal ainda mais rápido do que o óleo. De maneira semelhante à têmpera com óleo, um tanque é enchido com água e o metal aquecido é submerso nele. Também pode ser lavado através de uma peça. Um benefício da água é que a inflamabilidade não é uma preocupação.

Salmoura

A salmoura é uma mistura de água e sal. A salmoura esfria mais rápido do que o ar, a água e o óleo. A razão para isso é que a mistura de sal e água desestimula a formação de glóbulos de ar quando é colocada em contato com um metal aquecido. Isso significa que uma parte maior da área da superfície do metal será coberta com o líquido, em vez de bolhas de ar.

Existem diferentes tipos e meios para têmpera do aço.

Tipos de têmpera para aço

Os meios, as velocidades de resfriamento e as finalidades para cada aço temperado pedem diferentes variações de têmpera.

Integral e seletiva

A têmpera pode ser realizada tanto na peça inteira de aço quanto em uma parte dela. Assim, como o próprio nome já indica, a têmpera integral fornece dureza em toda a extensão da peça, enquanto a têmpera seletiva apenas numa parte do aço temperado.

Direta

A têmpera direta é o processo mais utilizado e consiste no resfriamento rápido e direto da temperatura de austenitização.

Tempo variável

A velocidade de resfriamento é alterada durante o processo, de acordo com a finalidade da peça final. Na maioria dos casos, são utilizados dois meios diferentes de resfriamento.

Camada cementada

Geralmente, a têmpera na camada periférica da peça cementada é aplicada em peças que precisam de baixas durezas para o núcleo.

Direta de cementação

Esse tipo de têmpera de aço é utilizado para peça cementada diretamente da temperatura de cementação (sem resfriamento intermediário).

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Núcleo

Também é um método utilizado para peças que passaram pelo processo de cementação. Mas é para aquelas que precisam que o núcleo tenha durezas médias.

Dupla

Aplicada em peças com camadas profundas de cementação, com o objetivo de aumentar a tenacidade do núcleo. Esse tipo de têmpera é realizado em duas fases. A primeira é a partir da temperatura de têmpera do material do núcleo. A segunda, a partir da temperatura da têmpera do material da camada cementada.

A têmpera superficial é um processo no qual um metal recebe uma camada de outro metal para aprimorar a dureza.

Têmpera superficial

Também conhecida como endurecimento de superfície, a têmpera superficial é o processo no qual a superfície do aço é reforçada por meio da adição de uma camada fina de um metal mais durável. Esse método substitui a têmpera normal em casos nos quais a finalidade é criar apenas uma superfície dura e resistente à abrasão. É utilizado principalmente para peças de máquinas.

Normalmente, esse método é aplicado em peças de aço de baixo carbono nas quais são adicionadas camadas de um aço com maior teor de carbono. Essa junção de materiais tende a tornar o produto final mais duradouro. Isso porque o aço com maior teor de carbono costuma ser mais quebradiço quando forjado enquanto o aço de menor teor de carbono pode ser facilmente moldado em qualquer formato, resultando em metais mais resistentes e duráveis!

Na têmpera superficial, a temperatura de aquecimento deve induzir a austenitização do aço para que seja possível obter a estrutura martensita no resfriamento posterior. Confira as temperaturas, meios de resfriamento e as durezas resultantes desse processo em aços carbono.

Percentual de Carbono Temperatura (ºC) Meio de resfriamento Dureza obtida (RC)
0,30% C 900-975º C água 50 RC
0,35% C 900º C água 52 RC
0,40% C 870-900º C água 55 RC
0,45% C 870-900º C água 58 RC
0,50% C 870º C água 60 RC
0,60% C 850-875º C Água ou óleo 64 RC (água) e 62 RC (óleo)

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