Quais são os critérios (como) para a especificação da temperatura e tempo de permanência para a têmpera, o recozimento pleno e a normalização de aços?

Passo 1

Beleza, o enunciado pede pra gente explicar como escolhemos a temperatura e o tempo de permanência em três tratamentos térmicos de aços: têmpera, recozimento pleno e normalização. O conteúdo é “tratamentos térmicos de aços” e a base teórica são as temperaturas críticas do diagrama ferro-carbono (A₁, A₃, Acm), difusão de carbono e influência da espessura da peça sobre o tempo de aquecimento.

Passo 2

Antes de tudo, precisamos entender as temperaturas críticas:
  • A₁ (ou Ac₁) é onde começa o início de formação de perlita ao resfriar (≈ 727 °C no ferro-carbono).
  • A₃ (ou Ac₃) é onde some todo o ferrita ao aquecer (varia de ≈ 727 °C em aço eutetóide até ≈ 910 °C em baixo carbono).
  • Acm é onde iniciam cementita (usado em aços com C>0,8%).
    Essas temperaturas variam com a %C, mas a ideia é sempre aquecer “um pouco acima” do ponto crítico pra garantir austenitização completa.

Passo 3

Têmpera
  1. Temperatura: escolhemos algo como Ttemp = A3 + (20 a 50),^circ!C
    – Se C>0,8 %, às vezes usamos Acm + 20,^circ!C.
    2. Tempo de permanência: o suficiente pra carbono se difundir e formar austenita homogênea. Regra prática:
    t approx 1 minuto por mm de espessura
  2. Por que isso? Porque a têmpera quer transformar austenita em martensita no resfriamento rápido, então precisamos de austenita bem formada em toda a seção.

Passo 4

Recozimento pleno
  1. Temperatura: a gente aquece para recristalizar e esferoidizar os carbonetos, então usa Treco = A3 + (30 a 50),^circ!C
    2. Tempo de permanência: bem maior, pra recristalização completa e esferoidização de cementita. Regra prática:
    t approx 1 hora por po<=gada (25 mm) de espessura
  2. Resfriamento: muito lento, dentro do forno, tipo 20 °C/h até uns 700 °C, depois liberar ao ar. Isso alivia tensões e deixa o aço macio.

Passo 5

Normalização
  1. Temperatura: parecida com recozimento pleno, mas como a gente vai resfriar ao ar, basta Tnorm = A3 + (20 a 50),^circ!C
    2. Tempo de permanência: intermediário, pra refinar grão e homogeneizar, tipo
    t approx 30 a 60 minutos por 25 mm de espessura
  2. Resfriamento: ao ar livre, mais rápido que no forno, gerando estrutura mais fina (pequeno aumento de dureza e resistência em relação ao recozimento).

Resposta

  • Têmpera: aquece a A3+(20 a 50),^circ!C (ou Acm+20,^circ!C em alto carbono), cerca de 1 min/mm de espessura, depois resfria rápido (água, óleo).
  • Recozimento pleno: aquece a A3+(30 a 50),^circ!C, cerca de 1 h/25 mm, resfria lento no forno (20 °C/h).
  • Normalização: aquece a A3+(20 a 50),^circ!C, cerca de 30–60 min/25 mm, resfria ao ar.

Exercícios relacionados