O processo de têmpera do aço é uma técnica de tratamento térmico que envolve aquecer um metal previamente temperado a uma temperatura abaixo de seu ponto crítico e, em seguida, resfriá-lo de maneira controlada. O objetivo deste processo é melhorar a tenacidade e a ductilidade do aço, reduzindo sua dureza.
Quando o aço é temperado (aquecido a uma temperatura elevada e rapidamente arrefecido), torna-se muito duro mas também muito quebradiço. O revenido ajuda a reduzir a fragilidade removendo algumas das tensões internas criadas durante o processo de têmpera.
Para que o aço tenha uma qualidade elevada, e possua em sua constituição uma matéria forte, precisa passar pelo processo de têmpera. Nesse procedimento, o aço é endurecido progressivamente. São várias etapas, que exigem o cuidado adequado à finalidade do material. Como ele precisa ser aquecido, uma operação demasiado rápida torna as peças muito frágeis. Se, do contrário, o material for resfriado muito lentamente, a peça é prejudicada.
O processo de têmpera é extremamente importante para o tratamento do aço usado em construção mecânica. Mas não se limita a esse tipo. Por ser um processo amplo e geral, a têmpera é aplicada a uma grande variedade de aços.
Durante o revenido, o aço é normalmente aquecido a uma temperatura entre 400 e 700 graus Celsius (750-1300 graus Fahrenheit), dependendo das propriedades desejadas do produto final. O aço é mantido nessa temperatura por um período de tempo específico e, em seguida, resfriado lentamente ao ar ou em um meio de têmpera especializado. A taxa de resfriamento é importante, pois um resfriamento muito rápido pode tornar o aço quebradiço novamente.
O resultado final do processo de têmpera é um produto de aço mais resistente e dúctil do que antes, com maior resistência a rachaduras ou quebras. O processo é comumente usado na fabricação de ferramentas, componentes de máquinas e outros produtos de aço que requerem alta resistência e tenacidade.
Antes da têmpera, os aços passam pelos processos de austenitização e extinção. Com esses procedimentos, o corpo do metal tem uma estrutura interna cristalina. Então é preciso aquecer novamente o aço para temperá-lo. Isso tornará as peças fabricadas mais resistentes, tendo uma dureza interna extrema.
O aço pode ser temperado sob diversas temperaturas. Normalmente usa-se uma faixa entre 371 a 648 graus célsius. Mas há casos em que o aço vai a uma temperatura entre 148 a 260 graus célsius. No entanto, essa faixa é comumente evitada, pois o material do aço obtido não tão resistente.
O metal é levado a uma temperatura alta para que o carbono de sua composição quebre. Isso fará com que haja uma distribuição do elemento pela toda estrutura cristalina do metal. E por isso o aço torna-se mais duro e resistente.
Dependendo do fim que a peça terá, são feitas várias etapas de têmpera. Os aços podem ser temperados mais de uma vez, para que se atinja a dureza perfeita para a finalidade. Em alguns casos, o metal é austenitizado novamente, para arrefecer mais lentamente antes da extinção. Ao ser novamente temperado, tem-se uma forma mais pura de aço temperado.
Algumas peças a serem fabricadas exigem etapas específicas. O profissional precisa ter um cuidado para não extrapolar o tempo de aquecimento ou de resfriamento. Em algumas situações, mesmo utilizando uma faixa de temperatura entre 371 e 648 graus célsius, o aço torna-se frágil. Com a moderação, etapa essencial na feitura, é possível ter uma peça, além de resistente, muito durável.
Enquanto são temperadas, as peças de aço sofrem tensões intensas na sua constituição. A enorme dureza do material e a quase falta de ductilidade ocasionada do processo exigem etapas posteriores ao resfriamento. As peças passam por uma última etapa chamada revenido, um tratamento térmico que melhora a tenacidade e a ductilidade da matéria.
A etapa de aquecimento é muito semelhante à forma de recozimento e normalização de metais. O processo de resfriamento é bastante rápido, e por vezes inclui a utilização de líquidos para resfriar as peças. É a combinação de aquecimento e resfriamento adequados que resultará num aço muito resistente.
O aumento extremo da dureza do material está ligado às modificações intensas no interior da matéria-prima. Após a mobilização dos átomos, as peças tornam-se resistentes ao desgaste e à tração. As etapas de têmpera também garantem uma redução das propriedades relacionadas à ductilidade do material.
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