A que tipos de tensões estão sujeitos os aços temperados e quais suas consequências?
Passo 1
Beleza, o exercício pergunta “A que tipos de tensões estão sujeitos os aços temperados e quais suas consequências?”.
Matéria: tratamento térmico de aços (têmpera e tempera) e tensões residuais.
O que vamos precisar:
Matéria: tratamento térmico de aços (têmpera e tempera) e tensões residuais.
O que vamos precisar:
- Entender o que é têmpera e tempera (quenching + tempering).
- Saber de onde vêm as tensões residuais no aço (transformação martensítica e variação de temperatura).
- Relacionar cada tipo de tensão com o efeito prático no componente.
Passo 2
Primeiro, recapitula o que rola na têmpera. Você esquenta o aço pra formar austenita e resfria rápido pra martensita. A martensita ocupa mais volume que austenita, e isso gera esforços internos.
Teoria: toda mudança de fase com diferença de densidade gera tensões internas porque partes do material tentam expandir/contrair em velocidades diferentes.
Teoria: toda mudança de fase com diferença de densidade gera tensões internas porque partes do material tentam expandir/contrair em velocidades diferentes.
Passo 3
Logo após a têmpera, aparecem dois tipos principais de tensões residuais:
- Tensões compressivas na camada superficial
- Tensões trativas (de tração) no núcleo (interior)
Por quê?
- A superfície se transforma primeiro em martensita, quer expandir, mas o núcleo quente ainda “suporta” essa expansão. A superfície acaba ficando comprimida.
- O núcleo, ao esfriar e se contrair depois, “puxa” a parte externa, gerando tensões de tração no seu interior.
Passo 4
Quais as consequências práticas disso?
- Tensões compressivas na superfície aumentam a resistência à fadiga e à propagação de trincas superficiais (ufa!).
- Tensões trativas no núcleo deixam o aço mais propenso a trincas internas e empenamentos, especialmente se a peça for grande ou tiver geometria complexa.
- No processo de usinagem ou retífica, essas tensões podem se redistribuir e provocar empenamento ou trincas pós-usinagem.
Resposta
Após têmpera, os aços temperados ficam com tensões residuais compressivas na superfície e trativas no interior. Isso traz o benefício de maior resistência à fadiga (graças à compressão superficial), mas também risco de empenamento e trincas internas devido às tensões de tração no núcleo.