Tratamento Térmico de Precisão: Aumentando Dureza, Resistência e Resistência ao Desgaste

Além das tecnologias de processo de fabricação primárias, o tratamento térmico abrangente de peças usinadas de precisão pode garantir que os produtos sejam capazes de atender às especificações exatas do usuário final. Este processo controlado de aquecimento e resfriamento das peças para alterar suas propriedades físicas é geralmente empregado para aumentar dureza ou resistência e melhorar a resistência ao desgaste. Para certas aplicações, no entanto, o tratamento térmico pode ser indicado para melhorar a usinabilidade, melhorar propriedades elétricas ou magnéticas, aumentar ductilidade ou maciez e aliviar tensões internas.

As três etapas seguidas no processo de tratamento térmico são aquecimento, manutenção e resfriamento. Durante o aquecimento, o metal é levado à temperatura necessária para afetar a mudança desejada nas propriedades estruturais. O processo de manutenção consiste em manter o metal nessa temperatura até que a peça seja aquecida uniformemente. Finalmente, o metal é resfriado a uma taxa especificada até voltar à temperatura ambiente. Na maioria dos casos, o tratamento térmico é usado em aço e ligas de aço, mas também pode ser usado em alguns graus de alumínio.

Tipos de Tratamento Térmico para Peças Usinadas de Precisão

Resultados finais alcançáveis através do tratamento térmico incluem:

• Endurecimento: Torna o metal mais forte. O material é primeiro aquecido e mantido, e então mergulhado em óleo ou água para resfriamento rápido. O endurecimento pode às vezes tornar o metal mais frágil, o que pode então requerer o processo adicional de revenimento.
• Revenimento: Alivia as tensões internas que podem ser causadas pelo endurecimento. O processo de três etapas permanece, mas é completado a temperaturas mais baixas que as vistas no endurecimento. O resfriamento geralmente é completado ao ar, não em ambiente líquido.
• Recozimento: Amolece o metal e o torna menos propenso a trincar. Durante o recozimento, o material é aquecido lentamente, mantido por um período definido e então resfriado lentamente ao ar no forno.
• Normalização: Alivia tensões internas causadas durante a usinagem. Peças são removidas do forno após aquecimento e manutenção e rapidamente resfriadas ao ar fora do forno.
• Tratamento de solução de aço inoxidável: Aquece peças ou materiais a uma zona de alta temperatura de fase única para manter temperatura constante, de modo que a fase excedente seja totalmente dissolvida na solução sólida e então resfriada rapidamente para obter uma solução sólida supersaturada. Carbono e outros elementos de liga não têm tempo para precipitar, criando uma estrutura puramente austenítica. Destina-se a melhorar a tenacidade e resistência à corrosão das peças.

Equipamentos Usados no Tratamento Térmico de Peças Usinadas de Precisão

Fabricantes geralmente empregam uma linha de tratamento térmico automatizada, controlada por CNC, para realizar múltiplas operações e mover o produto através das várias estações em base 24/7. Equipamentos na linha podem consistir em:

• Fornos: Fornos de tratamento térmico capazes de atingir temperatura especificada e manusear cargas até 1200 quilogramas.
• Cementação: Para aumentar o teor de carbono da superfície do aço e formar um certo gradiente de concentração de carbono, a peça é aquecida em um meio cementante, mantida por longo tempo para que átomos de carbono se infiltrem na peça.
• Tratamento Térmico a Vácuo: Ar é removido do forno para criar vácuo. As peças podem ser aquecidas com ou sem gás inerte para atingir as propriedades desejadas e proteger suas superfícies. Após o tratamento, o metal é resfriado rapidamente.
• Processamento Criogênico: Peças passam por um processo de temperatura muito baixa, alcançando benefícios para certas ligas metálicas. Pode aumentar dureza e tenacidade ao impacto, melhorar resistência à corrosão e desgaste, e reduzir deformação e trincas. Temperaturas atingem -80 °C extremos.
• Tratamento Térmico de Liga de Alumínio: Processo usado para aquecer peças de alumínio a uma temperatura predeterminada a uma taxa controlada, manter a temperatura por duração específica e então resfriar a uma taxa controlada. Transformará a estrutura interna da liga, melhorando propriedades mecânicas e resistência ao desgaste, enquanto melhora usinabilidade e estabilidade dimensional.
• Recozimento e Alívio de Tensão: Recozimento melhora ductilidade e reduz fragilidade da peça. Alívio de tensão aquece peças a uma temperatura abaixo de sua menor temperatura de transformação e então resfria à temperatura ambiente. Libera tensões internas absorvidas pelo metal de processos como fundição, forjamento e soldagem devido a velocidades de resfriamento variadas em diferentes áreas da peça, ou de retificação, usinagem ou laminação.
• Nitretação a Gás: Processo aquece peças de aço normalizadas e usinadas em gases transportadores ricos em nitrogênio, como gás amônia. Mantidas a temperatura na faixa de 500-540 °C por duração especificada, resultando em superfície dura, resistente ao desgaste e corrosão, de cor branca brilhante, com profundidade de penetração.
• Tratamento Térmico por Indução: Processo aquece áreas designadas de uma peça por uma bobina de aquecimento por indução que recebe entrada elétrica controlada do campo magnético gerado pelo equipamento. A superfície da peça pode ser aquecida a uma profundidade especificada, deixando o núcleo da peça sem tratamento.

Saiba Mais Sobre Tratamento Térmico de Peças Usinadas de Precisão

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