PREPARAÇÃO PARA A TÊMPERA

RECOZIMENTO PARA REDUÇÃO DE TENSÕES

A redução de tensões é um tratamento térmico que consiste no arrefecimento à temperatura inferior ao ponto de transformação Ac1, com ou sem manutenção de temperatura, seguido de um arrefecimento a velocidade conveniente e cujo fim é a eliminação mais ou menos completa das tensões internas, devidas a operações mecânicas, de soldadura ou outras térmicas (com a excepção da Têmpera).
O motivo pelo qual todo o molde desbastado deve ser submetido ao tratamento de redução de tensões reside no seguinte.

  • Na operação de maquinagem por arranque de apara, calcula-se que mais de 90% da energia aplicada se transforma em calor.
  • O aumento da temperatura diminui a dureza do fio de corte e consequente aumento de pressão. Tal facto origina uma deformação plástica do aço a cortar nas zonas vizinhas e de contacto com a ferramenta.
  • As condições de corte, a forma e qualidade da ferramenta, a profundidade e o avanço, bem como o tipo de aço a maquinar, a sua composição química, estrutura e dureza, condicionam fortemente a operação de desbaste.
  • Quer a deformação plástica, quer o calor gerado originam importantes tensões internas, pelo que é imprescindível umtratamento de redução de tensões após o molde sofrer um desbaste bruto. Desta forma, minimizam-se as possibilidades de deformação ou mesmo de fractura das peças aquando da Têmpera.

PRÉ-AQUECIMENTO

Por pré-aquecimento deve entender-se o aquecimento preliminar de uma peça de aço até uma temperatura inferior à que é prevista para o tratamento térmico visado, de modo a obter uma homogeneização da temperatura, que facilite o tratamento ulterior.

Figura 0 Malha de ferro a – ferrite

Este aquecimento preliminar é imprescindível, pelas seguintes razões:

  • O ferro apresenta, à temperatura ambiente, uma constante reticular de 2.86 Å (Angstron).
  • À medida que a temperatura aumenta, verifica-se um aumento linear dessa constante, até que, no momento da transformação a (ferrite) » g (austenite), se produz uma variação brusca de 2,90 a 3,60 Å (Angstron).
Gráfico 1 Constante reticular / Temperatura

Uma vez que, durante o processo de aquecimento para austenitização de uma peça de aço, se gera um gradiente térmico entre a superfície e o núcleo da mesma, não haverá coincidência entre as curvas dilatométricas de quaisquer dois pontos de uma e outra zona.
Chegará mesmo o momento em que a superfície se encontra em contracção, enquanto que o núcleo ainda está em plena fase de dilatação.

Gráfico 2 Curva dilatométrica de um aço

Em consequência, há forte criação de tensões que poderão causar deformações sensíveis e inclusivamente, fissuras de tratamento térmico.
Torna-se assim visível a necessidade de promover uma homogeneização da temperatura em toda a massa das peças.
No caso dos aços ligados, a elevação de temperatura deveria então ser extremamente lenta para que a difusão de energia calorífica permitisse tal homogeneização.

O tempo necessário seria extremamente longo e directamente relacionado com a espessura das peças. Para ultrapassar tais dificuldades, deve promover-se um estágio de pré-aquecimento durante um tempo suficiente e a uma temperatura ligeiramente inferior à crítica. Para que se reduzam as tensões originadas pela dilatação das peças em aquecimento, são sempre convenientes mais do que um ou dois estágios.
As deformações após a têmpera são sempre, teoricamente, maiores do que as obtidas se se submeter a peça a recozimento para redução de tensões.