Uma chapa de aço 4340, de elevada espessura , após ter sido temperada e revenida ainda apresenta um nível elevado de tensões, que pode causar o empenada e/ou a corrosão sob tensão dessa liga. Descreva que tratamento é possível de ser realizado para atenuar essas consequências, e que fenómeno deve ocorrer durante esse tratamento, sabendo-se também que as propriedades mecânicas dessa liga não devem ser significativamente alteradas
Passo 1
Então, temos uma chapa bem grossa de aço 4340 que, mesmo depois de passar por tratamentos de têmpera e revenido, ainda está carregada com bastante tensão interna. Isso pode causar deformações como empenamento ou até corrosão sob essas tensões. Nosso objetivo aqui é encontrar um tratamento que ajude a diminuir essas tensões sem mudar muito as propriedades mecânicas do aço. Vamos precisar entender um pouco sobre tensões residuais e como tratamentos térmicos podem ajudar a aliviá-las.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que são tensões residuais. Depois de processos como a têmpera e o revenido, o material pode ficar com tensões internas devido a diferenças de resfriamento ou transformações de fase. Essas tensões podem causar problemas como empenamento ou até falhas por corrosão.
Para aliviar essas tensões sem alterar bastante as propriedades do aço 4340, o tratamento mais indicado é o alívio de tensões por recozimento de alívio. Esse processo envolve aquecer a chapa a uma temperatura relativamente baixa, geralmente entre 600°C e 650°C, e mantê-la nessa temperatura por um período de tempo específico antes de resfriar lentamente. Esse aquecimento não é alto o suficiente para causar alterações significativas na estrutura mecânica do aço.
Passo 3
O fenômeno que ocorre durante esse tratamento é chamado de recuperação. Básicamente, a recuperação permite que as tensões internas sejam liberadas sem que haja uma recristalização completa do metal, o que preserva as propriedades mecânicas originais. Durante a recuperação, as discordâncias na estrutura cristalina do aço se movem e se reorganizam de maneira a reduzir as tensões internas. Isso ajuda a prevenir problemas como empenamento e corrosão sob tensão, mantendo o aço forte e estável.
Resposta
Para diminuir as tensões residuais na chapa de aço 4340 sem alterar significativamente suas propriedades mecânicas, realiza-se um tratamento de alívio de tensões por recozimento de alívio. Durante esse processo, ocorre a recuperação, na qual as tensões internas são reduzidas através do rearranjo das discordâncias na estrutura cristalina do aço.