Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia (ICET)

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1 Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia (ICET) Tratamentos Térmicos Ciência dos Materiais Prof. Alcindo Danilo Oliveira Mendes EP6P01

2 Sumário SUMÁRIO INTRODUÇÃO TÊMPERA REVENIMENTO RECOZIMENTO RECOZIMENTO PLENO RECOZIMENTO SUBCRÍTICO E ALÍVIO DE TENSÃO NORMALIZAÇÃO CEMENTAÇÃO NITRETAÇÃO CARBONITRETAÇÃO AUSTÊMPERA MARTÊMPERA SOLUBILIZAÇÃO ESFEROIDIZAÇÃO / COALESCIMENTO AÇOS PARA CONSTRUÇÃO MECÂNICA REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...28

3 1. INTRODUÇÃO 3 Há muitos séculos atrás o homem descobriu que com aquecimento e resfriamento podia modificar as propriedades mecânicas de um aço, isto é, torná-los mais duro, mais mole, dúctil, frágil etc. Mais tarde, descobriu também que a rapidez com que o aço era resfriado e a quantidade de carbono que possuía influíam decisivamente nessas modificações. O processo de aquecer e resfriar um aço, visando modificar as sua propriedades, denomina-se TRATAMENTO TÉRMICO. Um tratamento térmico é feito em três fases distintas: 1 - aquecimento 2 - manutenção da temperatura 3 - resfriamento Existem vários tipos de Tratamento Térmico, os mais importantes e comuns são: * Recozimento : Recozimento Pleno Recozimento Subcrítico Recozimento alívio de Tensão

4 * Normalização 4 * Têmpera * Martêmpera * Austêmpera * Revenimeto * Solubilização * Esferoidização/Coalescimento Pode-se dividi-los em duas classes: 1 - Os tratamentos que por simples aquecimento e resfriamento,modificam as propriedades de toda a massa do aço; 2 - Os tratamentos que modificam as propriedades somente numa camada superficial da peça. Esses tratamentos térmicos, geralmente a peça é aquecida juntamente com produtos químicos e posteriormente resfriada. Fatores de influência nos tratamentos térmicos. O tratamento térmico representa um ciclo tempo temperatura, de modo que, basicamente, os fatores a considerar são os seguintes: aquecimento, tempo de permanência à temperatura e resfriamento. Aquecimento Considerando como objetivo fundamental do tratamento térmico a modificação das propriedades mecânicas do material, verifica-se que isto só é

5 5 conseguido mediante uma alteração da sua estrutura. Nestas condições, a liga considerada deve ser aquecida a uma temperatura que possibilite tal modificação. Esta temperatura corresponde geralmente valores acima da temperatura de recristalização do material; no caso dos aços chamamos de temperatura crítica. O resfriamento subseqüente completa as alterações estruturais e confere ao material as propriedades mecânicas desejadas. Verifica-se ainda que as diversas ligas metálicas apresentam temperaturas de recristalização (ou temperaturas críticas) muito diferentes, desde relativamente baixas até muito elevadas, próximas do ponto de fusão do material. Neste último caso, no aquecimento deve ser considerado o fator velocidade de aquecimento, que não pode ser muito lenta, caso contrário haverá excessivo crescimento de grão. Por outro lado, materiais em elevado estado inicial de tensões não podem ser reaquecidos muito rapidamente, o que poderá provocar empenamento ou mesmo aparecimento de fissuras. Temperatura de aquecimento Depende da composição da liga metálica. Quanto mais alta a temperatura acima da recristalização ou crítica, maior segurança se tem na obtenção das modificações estruturais desejadas, mas por outro lado, tanto maior será o tamanho de grão final, fato este que pode prejudicar a qualidade do material. O conhecimento dos diagramas de equilíbrio das ligas é fundamental para que não ocorra aquecimento insuficiente ou excessivo. Tempo de permanência à temperatura A influência do tempo de permanência à temperatura de aquecimento é mais ou menos idêntica a influência da máxima temperatura de aquecimento, ou seja, o tempo à temperatura deve ser suficiente para que as peças se aqueçam de modo uniforme através de toda sua seção. Deve-se evitar tempo além do estritamente necessário para que isto ocorra, pois pode haver indesejável crescimento de grão, além da oxidação de determinadas ligas.

6 Resfriamento 6 Para certas ligas, modificando-se a velocidade do resfriamento ocorrem modificações estruturais que podem produzir grande ductilidade ou grande dureza e resistência mecânica. A escolha do meio de resfriamento é, portanto, fundamental no processo e depende essencialmente da estrutura final desejada. Entretanto, a forma da peça, no que se refere à existência ou não de grandes modificações dimensionais (como por exemplo, peças com seções muito finas), pode levar a escolha dos meios de resfriamento diferentes dos que teoricamente seriam mais recomendados. Um meio muito drástico de resfriamento, como solução aquosa, pode levar o aparecimento de elevadas tensões internas que prejudicam a qualidade final do material, obrigando a seleção de um meio mais brando. Nem sempre este procedimento pode ser considerado como ideal, visto que impedirá que se realizem completamente as alterações estruturais necessárias. Nestas condições, deve-se procurar uma nova composição de liga que possa admitir um resfriamento mais brando e sem prejudicar a estrutura final. Como é visto no diagrama de equilibro de ferro-carbono, o aumento do percentual do carbono na liga é o responsável pelo aumento da dureza do aço. Esse aumento do carbono se traduz pelo aumento da cementita na mistura. Com os tratamentos térmicos podemos modificar as formas de cristalização do aço e a disposição do carbono na liga, modificando, assim, a dureza do material. 1.1 Têmpera Processo aplicado aos aços com porcentagem igual ou maior do que 0,4% de carbono. O efeito principal da têmpera num aço é o aumento de dureza.a tempera consiste em resfriar o aço, apartir de uma temperatura de austenitização, a uma velocidade suficiente rápida (água, salmoura, óleo e ar) para evitar as transformações perlíticas e bainíticas na peça em questão. Deste modo obtêm-se a estrutura martensita. Essa microestrutura apresenta elevada dureza, elevada resistência mecânica e elevada fragilidade.

7 Essa velocidade de resfriamento dependerá da posição das curvas em C, ou seja do tipo do aço e da forma e dimensões da peça. 7 Depois da tempera com a formação da martensita, o material apresenta níveis de tensões internas muito alto, devido ao resfriamento drástico e pela brusca mudança de fases, podendo gerar trincas e empenos em peças mais delicadas. Outro resultado dessa têmpera é a perda de tenacidade. Geralmente, logo após a têmpera, é preciso que essas tensões sejam aliviadas ou eliminadas, para devolver ao aço o equilíbrio necessário. Fases da têmpera 1ª Fase: Aquecimento A peça é aquecida em forno ou forja, até uma temperatura recomendada. (Por volta de 800ºC para os aços ao carbono). 2ª Fase: Manutenção da temperatura Atingida a temperatura desejada esta deve ser mantida por algum tempo afim de uniformizar o aquecimento em toda a peça.

8 3ª Fase: 8 Resfriamento A peça uniformemente aquecida na temperatura desejada é resfriada em água, óleo ou jato de ar. Efeitos da Têmpera 1 - Aumento considerável da dureza do aço. 2 - Aumento da fragilidade em virtude do aumento de dureza. (O aço tornase muito quebradiço). Reduz-se a fragilidade de um aço temperado com um outro tratamento térmico denominado revenimento. Observações tabelas: 1 - A temperatura de aquecimento e o meio de resfriamento são dados em

9 9 2 - O controle da temperatura durante o aquecimento, nos fornos, é feito por aparelhos denominados pirômetros. Nas forjas o mecânico identifica a temperatura pela cor do material aquecido. 3 - De início o aquecimento deve ser lento, (pré-aquecimento), afim de não provocar defeitos na peça. 4 - A manutenção da temperatura varia de acordo com a forma da peça; o tempo nesta fase não deve ser além do necessário. 1.2 Revenimento É o tratamento térmico que se faz nos aços já temperados, com a finalidade de diminuir a sua fragilidade, isto é, torná-lo menos quebradiço. O revenimento é feito aquecendo-se a peça temperada até uma certa temperatura resfriando-a em seguida. As temperaturas de revenimento são encontradas em tabelas e para os aços ao carbono variam entre 210ºC e 320ºC.

10 10 Por essas características, é denominado de tratamento térmico subcrítico (abaixo da temperatura de transformação da austenita) Tem como objetivo aliviar as tensões na martensita reduzindo significativamente sua fragilidade reduzindo conseqüentemente a dureza obtida na têmpera. A microestrutura obtida é chamada martensita revenida. As temperaturas do revenido podem variar de acordo com o desejo de maior ou menor alívio de tensões internas e a sua conseqüente perda de dureza. Altas temperaturas de revenido podem estar entre C e baixas temperaturas estão entre 300 e 400 C. Para se entender os tratamentos térmicos a seguir é necessário conhecer as curvas TTT. As curvas, Temperatura, Tempo, Transformação (TTT) são características que os aços apresentam no resfriamento. Visto em um gráfico x, y (temperatura, tempo) elas assim se apresentam:

11 11 Exemplos de como pode-se aproveitar essas características dos aços ao serem resfriados. Quando é necessário obter uma transformação na estrutura interna de uma peça de aço, deve-se aquecê-la a uma temperatura acima da linha de transformação da austenita. Ao resfriá-la pode-se fazê-lo mais ou menos lentamente. A distância (tempo) entre o zero e o ponto a no gráfico varia para cada tipo de aço podendo ser muito grande ou menor que zero. Por isso deve-se conhecer essas curvas do aço que queremos temperar para que utilize-se o tipo de têmpera mais adequado. Quando a curva do resfriamento, devido à sua pouca velocidade corta as curvas 1 e 2 no seu ponto alto obtem-se uma microestrutura no material formada por perlita grosseira (recozimento). Quando a velocidade de resfriamento é um pouco maior tem-se como microestrutura, no material, a perlita fina (normalização).

12 Quando essa velocidade é muito grande e não corta as curvas tem-se a formação de martensita (têmpera comum). 12 Resumidamente, dependendo da temperatura, ocorrem pequenas ou grandes alterações nas estruturas martensíticas. Essas modificações estruturais apresentam a seguinte sequência: Entre 100 o e 200 o C Não há modificações estruturais sensíveis. As estruturas quando atacadas apresentam aspectos mais claros, à temperatura mais baixa, à temperaturas mais altas, aspectos mais escuros. Num aço com composição próximo ao eutetóide, a dureza cai para RC 60. A tensão começa a ser aliviada. Entre 200 o e 260 o C O aço começa a perder mais dureza, embora não se verifique nenhuma modificação estrutural notável. Entre 260 o e 360 o C Inicia-se uma precipitação de carbonetos finos, a qual origina uma estrutura com aparência de um agregado escuro onde ainda se nota a origem martensítica. Esta estrutura às vezes chamada de troostita. A dureza cai, chegando a valores em torno de 50 RC. Entre 360 o e 730 o C Nesta faixa ocorrem as maiores mudanças estruturais e mecânicas. Quanto mais elevada a temperatura de revenido, mais grossas se tornam as partículas de cementita precipitada, as quais ficam perfeitamente visíveis numa matriz ferrítica. As estruturas são normalmente chamadas de sorbida e a dureza a RC 30. Nas proximidades da temperatura correspondente a A1 (720 o C por exemplo), as partículas de cementita precipitada assumem uma forma esferoidal, donde o nome da estrutura esferoidita. A dureza cai a valores de ordem de 5 a 8 RC, a tenacidade torna-se muito boa e o tipo de estrutura constituída de partículas de carboneto num fundo de ferrita confere ao aço, as melhores características de usinabilidade.

13 Revenimento 13 Fases do Revenimento 1ª Fase: Aquecimento Feito geralmente em fornos controlando-se a temperatura com pirômetro. Nos pequenos trabalhos os aquecimento pode ser feito apoiando-se a peça polida, em um bloco de aço aquecido ao rubro. O forte calor que desprende do bloco, aquece lentamente a peça, produzindo nesta uma coloração que varia à medida que a temperatura aumenta. Essas cores, que possibilitam identificar a temperatura da peça, são denominadas cores de revenimento. Tabela de cores de revenimento dos aços ao carbono. feito em fornos. 2ª Fase: Manutenção da Temperatura Possível quando o aquecimento é

14 3ª Fase: Resfriamento O resfriamento da peça pode ser: Lento deixando-a esfriar naturalmente. Rápido mergulhando-a em água ou óleo. 14 Efeitos do revenimento Diminui um pouco a dureza da peça temperada, porém aumenta consideravelmente a sua resistência aos choques. Geralmente, toda peça temperada passa por um revenimento, sendo até comum dizer-se peça temperada ao invés de peça temperada e revenida. 1.3 Recozimento Esse tratamento térmico tem por objetivo o amolecimento do aço, redução da dureza que os aços possam apresentar devido a tratamentos anteriores tais como: conformação a frio (encruamento), tratamentos térmicos de endurecimento anteriores, processos de soldagem, fundição ou outros processos que gerem endurecimento. O tratamento consiste em elevar-se a temperatura da peça até a transformação completa em austenita e resfriar-se lentamente. Os fabricantes de aços sempre indicam as temperaturas e as formas de resfriamento necessárias a cada tipo de aço por ele fabricado, mas de uma maneira geral, indica-se o resfriamento com a peça envolvida em areia para os aços de baixo carbono e o resfriamento controlado dentro do forno, para os aços de alto carbono. A microestrutura obtida nesse tratamento é: a) Ferrita e perlita grosseira para os aços hipoeutetoide b) Perlita grosseira para os aços eutetoides c) Perlita grosseira e cementita para os aços hipereutetoides Esse tratamento visa reduzir a dureza do aço, aumentar a usinabilidade, facilitar o trabalho a frio ou atingir a microestrutura ou as propriedades desejadas.

15 O recozimento é composto de três estágios: 15 Recuperação - Este primeiro estágio do recozimento é verificado a temperaturas baixas. Nele ocorre um re-arranjo das discordâncias, de modo a adquirir configurações mais estáveis, embora não haja, pelo menos aparentemente, mudança na quantidade de defeitos presentes. Não há nenhum efeito sensível sobre as propriedades do material. Recristalização Em temperaturas mais elevadas, verifica-se grande alteração na microestrutura do metal, com variações nas propriedades mecânicas. A recristalização é um fenômeno de nucleação. Crescimento de Grão A temperaturas mais elevada, os grãos recristalizados tendem a crescer, mediante um mecanismo que consiste na absorção por parte de alguns grãos dos grãos circuvizinhos. A força propulsora do crescimento de grão é a energia superficial dos contornos de grão dos grãos recristalizados Recozimento Pleno Consiste em austenetizar o aço e resfriar lentamente Aços hipoeutetódes - +ou- 50 o C acima de A3 Aços hipereutetóides - + ou - 50 o C acima de A Recozimento Subcrítico e Alívio de Tensão Este tratamento visa recuperar a dutilidade do aço trabalhando a frio. Consiste em aquecer o aço a uma temperatura abaixo de A1, normalmente na faixa de 600 a 680 o C, seguido de resfriamento lento. Neste processo não ocorre a transformação da Austenita, pois não chega a temperatura de austenitização.

16 Tipos de recozimento Recozimento para eliminar a dureza de uma peça temperada. 2 - Recozimento para normalizar a estrutura de um material. Fases do recozimento 1ª Fase: Aquecimento A peça é aquecida a uma temperatura que varia de acordo com o material a ser recozido. (Entre 500ºC e 900ºC). A escolha da temperatura de recozimento é feita mediante consulta a uma tabela. Exemplo de tabela:

17 17 2ª Fase: Manutenção da temperatura A peça deve permanecer aquecida por algum tempo na temperatura recomendada para que as modificações atinjam toda a massa da mesma. 3ª Fase: Resfriamento O resfriamento deve ser feito lentamente, tanto mais lento quanto maior for a porcentagem de carbono do aço. No resfriamento para recozimento adotam-se os seguintes processos: 1 - Exposição da peça aquecida ao ar livre. (Processo pouco usado). 2 - Colocação da peça em caixas contendo cal, cinza, areia ou outros materiais. Observação: O material para resfriamento da peça deve estar bem seco. 3 - Interrompendo-se o aquecimento, deixando a peça esfriar dentro do próprio forno. Nota: No recozimento do cobre e latão o resfriamento deve ser o mais rápido possível. Efeitos do recozimento no aço: Elimina a dureza de uma peça temperada anteriormente, fazendo-se voltar a sua dureza normal. Torna o aço mais homogêneo, melhora sua ductilidade tornando-o facilmente usinável.

18 1.4 Normalização 18 Pode ser também chamado de recozimento de normalização. O seu objetivo é dotar o aço de suas características normais (material laminado a quente e resfriamento ao ar). A normalização refina a granulação do aço, apaga vestígios de tratamentos térmicos anteriores, elimina microestruturas brutas de fundição, regulariza microestruturas em juntas soldadas. As peças Normalizadas apresentam dureza média e uma boa resistência mecânica ao contrário das peças recosidas que são bem macias, maleáveis e pouco resistentes. O tratamento consiste em aquecer o material até a temperatura de transformação da austenita e fazer-se resfriamento ao ar. As microestruturas obtidas na normalização são semelhantes às do recozimento apenas com a diferença de que a perlita se apresenta mais fina resultando daí uma maior dureza e resistência. Nesse tratamento ocorrerá a austenitização completa do aço, seguida de resfriamento ao ar. Tem por objetivo refinar e homogeinizar a estrutura do aço, conferindo-lhe melhores propriedades do que o recozimento. É indicado normalmente para homogeinização da estrutura após o forjamento antes da tempera ou revenimento. normalizada: Se comparadas as estruturas normalizada da recozida tem-se na estrutura Num aço hipoeutetóide, possivelmente menor quantidade de ferrita proeutetóide, e perlita mais fina. Em termos de propriedade mecânica a dureza e a resistência mecânica mais elevada, ductilidade mais baixa e resistência ao impacto semelhante. Num aço hipereutetóide, menos carbonetos em rede ou massivos, e distribuição mais uniforme dos carbonetos resultantes, devido a dissolução para a normalização do que para revenimento. A Normalização pode ser usada: 1. Refino de grão e homogeinização da estrutura visando obter melhor resposta na tempera e revenimento posterior.

19 2. Melhoria da Usinabilidade Refino de estruras brutas de fusão (peças fundidas) 4. Obter as propriedades mecânicas desejadas. 1.5 Cementação A finalidade da cementação é fazer com que um aço de baixo teor de carbono (macio) fique com a superfície dura, reunindo assim as duas características ideais de uma peça. Que seja macia o suficiente para não de partir com a continuidade de choques e não se desgastar por abrasão nos pontos onde se atrite com outras peças, como nos mancais. Esse tratamento é feito aquecendo a peça em um ambiente rico em carbono, o material do ambiente em que fica a peça pode ser sólido, líquido ou gasoso. A peça deve permanecer nesse ambiente por um tempo suficiente para que o carbono migre através do material da peça tornando assim, a superfície rica em carbono. A espessura da camada dura depende do tempo de permanência da peça nesse ambiente. Essa permanência a alta temperatura faz com que cresça demasiadamente a granulação do material cementado. Para que isso não aconteça o aço deve ser especial para cementação, quer dizer, deve ter elementos de liga que iniba o aumento do grão, com a temperatura. Após o tratamento superficial (cementação) a peça deve ser temperada para que a camada superficial, rica em carbono adquira a dureza desejada. Muitas vezes esse endurecimento é feito através da têmpera por indução.

20 A cementação é um tratamento que consiste em aumentar a porcentagem de carbono numa fina camada externa da peça. 20 Após a cementação tempera-se a peça; as partes externas adquirem elevada dureza enquanto as partes internas permanecem sem alterações. Fases da cementação 1ª Fase: Aquecimento: Cementação em caixa: As peças são colocadas em caixas juntamente com o carburante, fechadas hermeticamente e aquecidas até a temperatura recomendada. Cementação em banho: As peças são mergulhadas no carburante líquido aquecido, através de cestas ou ganchos. 2ª Fase: Manutenção da temperatura O tempo de duração desta fase varia de acordo com a espessura da camada que se deseja e da qualidade do carburante utilizado. (0,1mm a 0,2mm por hora). 3ª Fase: Resfriamento A peça é esfriada lentamente dentro da própria caixa. Após a cementação as peças são temperadas.

21 1.6 Nitretação 21 É um tratamento semelhante à cementação. Apenas em vez do uso da atmosfera de carbono, utiliza-se uma atmosfera rica em nitrogênio. Esse elemento combina-se com alguns elementos de liga do aço (principalmente o alumínio), formando nitretos que têm elevada dureza. Esse tratamento tem como vantagem sobre a cementação o fator de não necessitar têmpera e ainda aumentar a resistência da peca à fadiga e à corrosão. Tem ainda a vantagem de utilizar temperaturas menores que a cementação (entre 500 e 560 C) com menores riscos de empenos da peça nitretada. Tanto na nitretação como na cementação o interior da peça não sofre modificações consideradas. 1.7 Carbonitretação O meio carbo-nitretante é uma atmosfera gasosa, contendo carbono e nitrogênio ao mesmo tempo. A atmosfera pode ser constituída pelos seguintes gases: Gás de gerador 77 a 89% Gás natural 9 a 15% Amônia 2 a 8% A temperatura vária de 700º. a 900º. C e o tempo de tratamento é relativamente pequeno; a espessura das camadas carbo-nitretadas vária de 0,07 a 0,7 mm. A carbonitretação é usada, geralmente em peças de pequeno porte, como componentes de máquina de escrever, relógios, aparelhos eletrodomésticos. 1.8 Austêmpera Austêmpera é uma transformação isotérmica para a produção de uma estrutura bainítica, não é tão dura como a martensita mais é mais tenaz. É um tratamento de endurecimento dos aços que consiste em aquecer o material acima da temperatura de formação de austenita manter essa temperatura até a completa

22 22 transformação e fazer um resfriamento brusco até uma temperatura ligeiramente acima da linha Mi (início da transformação da martensita), mas de maneira que não atinja a curva 1, na altura da temperatura de formação da bainita. Esse processo é obtido através da manutenção do material em banho de chumbo ou sal (fundidos) (260 a 440 C). Deixando o material a uma temperatura constante durante o tempo em que a linha de resfriamento ultrapassa as curvas 1 e 2 na altura de transformação da bainita (sempre em temperatura constante). A temperatura escolhida depende da dureza que se quer obter. Quanto mais baixo no gráfico atingimos a bainita maior endurecimento se consegue. Esse tratamento dispensa o revenimento por gerar baixas tensões internas. É normalmente indicado para temperar peças delicadas onde os empenos e as deformações são críticos. A desvantagem desse tratamento é que ele não pode ser feito em aços de baixa temperabilidade além de ser um tratamento mais caro. O processo consiste em: - Austenitizar o aço - Resfriamento rápido em banho de sal, óleo ou chumbo para a região de formação bainítica temperatura em torno de 260 o a 400 o C. - Transformação da austenita em bainita - Resfriamento ao ar até a tempera ambiente Apresentamos a seguir a curva do tratamento de austêmpera.

23 Martêmpera A martêmpera é um tipo de tratamento térmico indicado para aços ligados por que reduz o risco de empenamento das peças, visando a obtenção da martensita. Ela consiste em aquecer o aço até a temperatura de austenitização, e então resfriar rapidamente(sem atingir a curva TTT do aço), chegando assim a temperatura de formação da martensita, é deixado isotérmico por um certo tempo, então resfriado em banho de sal. A martensita obtida apresenta-se uniforme e homogênea, diminuindo riscos e trincas. Após a martêmpera é necessário submeter a peça a revenimento. A martêmpera tem por objetivo obter na peça tratada uma estrutura de martensita como na têmpera comum, porém devemos controlar o resfriamento para que quando a temperatura alcançar a linha Mi (início da formação da martensita) esse resfriamento é retardado de maneira que a transformação se complete mais lentamente. O meio de resfriamento é normalmente óleo ou sal fundido. O material é mantido maior tempo entre as duas linhas de transformação para que a formação da

24 martensita se dê de maneira uniforme, gerando menores tensões internas. Em seguida a peça é resfriada a qualquer velocidade. Esse tratamento normalmente necessita o tratamento de revenimento para aliviar tensões residuais. A seguir a curva do tratamento de martêmpera Solubilização Este tratamento envolve o aquecimento à tempera adequada, durante um tempo suficiente para a dissolução de um ou mais constituintes, seguido de resfriamento bastante rápido para mantê-los em solução.

25 1.11 Esferoidização / Coalescimento 25 Este é um tratamento que visa produzir uma microestrutura esferoidal, constituída de pequenas partículas aproximadamente esféricas de carboneto num fundo ou matriz ferrita. Essa estrutura é obtida em aços de médio e alto carbono e caracterizase por ser dúctil e ao mesmo tempo de alta usinabilidade, de modo que a mesma é muito favorável para as operações de usinagem a que são submetidas peças de aço de alto teor de carbono antes de sua têmpera. Uma das técnicas mais empregadas e também rápida consiste em efetuar-se uma austenitização parcial ou total e, em seguida, manter o aço logo abaixo da linha A1, ou resfriar muito lentamente na faixa correspondente a A1 ou mediante aquecimento alternado logo acima e logo abaixo da linha A Aços para construção Mecânica Sistema de classificação dos aços: o número de tipos de aço é muito elevado, pois além dos aços simplesmente ao carbono com teores variáveis de carbono, é muito grande a quantidade de aços ligados. Para facilitar sua seleção, associações técnicas especializadas classificam os aços pela sua composição química, dando origem aos sistemas SAE e AISI (americanos), DIN (alemão), ABNT (brasileiro) etc. O sistema brasileiro da ABNT baseou-se nos sistemas americanos. Neles, basicamente, os vários tipos de aços até 1% de carbono, com os elementos comuns manganês, silício, fósforo e enxofre ou com a presença de elementos de liga em baixos teores, são indicados por quatro algarismos: os dois últimos correspondem ao teor de carbono médio e os dois primeiros à presença ou não de elementos de liga. Assim, toda vez que os dois primeiros algarismos sejam 1 e 0, trata-se de açoscarbono; a mudança de um desses algarismos ou de ambos indica um novo tipo de aço, com a presença de outros elementos que não os comuns, ou com estes

26 elementos comuns em teores superiores aos que são considerados normais. Por exemplo: aço-carbono com teor médio de C 0,45% aço de usinagem fácil, ao enxofre, com 0,20% de carbono médio aços ao Ni-Cr-Mo, com 1,85% Ni, 0,50% Cr, 0,25% Mo e 0,20% C aço ao Cr com 0,70% a 0,90% Cr e 0,40% C. A norma alemã DIN adota outro critério para classificar os aços. Os aços comuns, por exemplo, são indicados pelo símbolo St (Stal = aço), seguido de um algarismo que corresponde ao valor mínimo de resistência à tração - St42, St35 etc. Os aços especiais, com teores de carbono acima de 1% ou com a presença de elementos de liga em altos teores, como aços para ferramentas e matrizes, resistentes à corrosão e ao calor etc., obedecem a outros critérios de classificação.

27 SISTEMAS SAE e AISI DE CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS 27

28 2. Referências Bibliográficas 28 Univerisdade FEI Centro de Informação Metal Mecânica: CEFET MG:artigos acadêmicos Introdução à Manufatura Mecânica PMR 2202 Tratamentos Térmicos e de Superfície Profa. Izabel Machado Metalografia dos produtos siderúrgicos comuns - Prof. Hubertus Colpaert - Capitulo IV