O que é Têmpera e Revenimento – Definição

Têmpera

O termo têmpera refere-se a um tratamento térmico no qual um material é rapidamente resfriado em água, óleo ou ar para obter certas propriedades do material, especialmente dureza. Em ligas ferrosas, a têmpera é mais comumente usada para endurecer o aço pela introdução de martensita, enquanto as ligas não ferrosas geralmente se tornam mais macias do que o normal. Acima desta temperatura crítica, um metal é parcialmente ou totalmente austenitizado, a taxa de resfriamento do aço deve ser rápida para permitir que a austenita se transforme em bainita ou martensita metaestável.

A seleção de um meio de têmpera depende da temperabilidade da liga em particular, da espessura e forma da seção envolvida e das taxas de resfriamento necessárias para atingir a microestrutura desejada.

A martensita é uma estrutura metaestável muito dura com uma estrutura cristalina tetragonal de corpo centrado (BCT). A martensita é formada nos aços quando a taxa de resfriamento da austenita é tão alta que os átomos de carbono não têm tempo de se difundir para fora da estrutura cristalina em quantidades suficientes para formar a cementita (Fe₃C). Portanto, é um produto de transformação sem difusão. Qualquer difusão resulta na formação de fases de ferrita e cementita. É nomeado após o metalúrgico alemão Adolf Martens (1850-1914).

A microestrutura da martensita nos aços tem diferentes morfologias e pode aparecer como martensita lath ou martensita plana. Para o aço com 0–0,6% de carbono, a martensita tem a aparência de ripas e é chamada de martensita de ripas. Para aço com mais de 1% de carbono, formará uma estrutura semelhante a uma placa chamada martensita de placa. A martensita de placa, como o nome indica, forma-se como cristais lenticulares (em forma de lente) com um padrão em zigue-zague de placas menores. Entre essas duas porcentagens, a aparência física dos grãos é uma mistura das duas. A resistência da martensita é reduzida à medida que a quantidade de austenita retida aumenta.

Têmpera

O termo revenido refere-se a um tratamento térmico que é usado para aumentar a tenacidade de ligas à base de ferro. A têmpera geralmente é realizada após o endurecimento, para reduzir parte do excesso de dureza, e é feita aquecendo o metal a uma temperatura abaixo do ponto crítico por um determinado período de tempo, deixando-o esfriar ao ar parado. A têmpera torna o metal menos duro, tornando-o mais capaz de suportar impactos sem quebrar. O revenido fará com que os elementos de liga dissolvidos precipitem ou, no caso de aços temperados, melhorem a resistência ao impacto e as propriedades dúcteis. Após o aquecimento, os átomos de carbono se difundem e reagem em uma série de etapas distintas que eventualmente formam Fe₃C ou um carboneto de liga em uma matriz de ferrite de nível de tensão gradualmente decrescente.

Para o revenido, a temperatura é muito mais importante do que o tempo na temperatura. A temperatura exata determina a quantidade de dureza removida e depende tanto da composição específica da liga quanto das propriedades desejadas no produto acabado. Por exemplo, ferramentas muito duras são muitas vezes revenidas a baixas temperaturas, entre 150 e 200° e mantêm grande parte da dureza e resistência da martensita temperada e fornecem uma pequena melhoria na ductilidade e tenacidade. Enquanto as molas são temperadas em temperaturas muito mais altas. O revenido acima de 425 °C melhora significativamente a ductilidade e a tenacidade, mas às custas da dureza e da resistência. Sob certas condições, a dureza pode permanecer inalterada pela têmpera ou pode até aumentar como resultado dela. Além disso, as ligas de aço que contêm um ou mais elementos formadores de carboneto (cromo,

Martensita Temperada

A capacidade relativa de uma liga ferrosa de formar martensita é chamada de temperabilidade. A temperabilidade é comumente medida como a distância abaixo de uma superfície temperada na qual o metal exibe uma dureza específica de 50 HRC, por exemplo, ou uma porcentagem específica de martensita na microestrutura. A maior dureza de um aço perlítico é de 43 HRC, enquanto a martensita pode atingir 72 HRC. Martensita fresca é muito frágil se o teor de carbono for superior a aproximadamente 0,2 a 0,3%. É tão frágil que não pode ser usado para a maioria das aplicações. Essa fragilidade pode ser removida (com alguma perda de dureza) se o aço temperado for levemente aquecido em um processo conhecido como revenimento. A têmpera é realizada aquecendo um aço martensítico a uma temperatura abaixo do eutetóide por um período de tempo especificado (por exemplo, entre 250°C e 650°C).

Este tratamento térmico de revenimento permite, por processos de difusão, a formação de martensita revenida, conforme a reação:

martensita (BCT, monofásica) → martensita temperada (ferrita + Fe₃C fases)

onde a martensita BCT monofásica, que é supersaturada com carbono, se transforma na martensita revenida, composta pelas fases estáveis ​​de ferrita e cementita. Sua microestrutura é semelhante à microestrutura da esferoide, mas neste caso a martensita revenida contém partículas de cementita extremamente pequenas e uniformemente dispersas incorporadas em uma matriz contínua de ferrita. A martensita temperada pode ser quase tão dura e forte quanto a martensita, mas com ductilidade e tenacidade substancialmente aumentadas.

Departamento de Energia dos EUA, Ciência de Materiais. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 e 2. Janeiro de 1993.
Departamento de Energia dos EUA, Ciência de Materiais. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 e 2. Janeiro de 1993.
William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução 9ª Edição, Wiley; 9 edição (4 de dezembro de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
Eberhart, Mark (2003). Por que as coisas quebram: entendendo o mundo pela maneira como ele se desfaz. Harmonia. ISBN 978-1-4000-4760-4.
Gaskell, David R. (1995). Introdução à Termodinâmica dos Materiais (4ª ed.). Editora Taylor e Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
González-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Uma Introdução à Ciência dos Materiais. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-07097-1.
Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiais: engenharia, ciência, processamento e design (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
JR Lamarsh, AJ Baratta, Introdução à Engenharia Nuclear, 3ª ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Veja acima:
Tratamento Térmico