TRATAMENTOS TRMICOSTratamentos trmicos so os conjuntos de
operaes de aquecimento, manuteno da temperatura e resfriamento, em
condies controladas de temperatura, tempo e atmosfera. Os
principais objetivos dos tratamentos trmicos so:- Alvio de tenses;-
Aumento ou diminuio da dureza;- Aumento da resistncia mecnica;-
Melhora da ductibilidade;- Melhora da usinabilidade;- Melhora da
resistncia ao desgaste;- Melhora das propriedades de corte;-
Melhora da resistncia corroso;- Melhora da resistncia ao calor;-
Modificao das propriedades eltricas e magnticas.
Os principais fatores dos tratamentos trmicos so: aquecimento,
manuteno da temperatura e resfriamento, alm da atmosfera do
recinto, que influencia nos resultados finais.A velocidade de
aquecimento apresenta grande importncia em alguns casos,
principalmente quando existem nos aos tenses internas ou residuais,
provenientes de um encruamento prvio ou de um estado inteiramente
martenstico. Nestas condies, um aquecimento muito rpido pode
provocar distores dimensionais e tambm trincas.A temperatura de
aquecimento um fator dependente da natureza do processo, das
propriedades e das estruturas finais desejadas e da composio qumica
do ao, principalmente do seu teor de carbono. Quanto a temperatura
acima da zona crtica, maior garantia se tem da completa dissoluo
das fases no ferro gama; porm, maior ser o tamanho de gro da
austenita. As desvantagens de gro maior so mais crticas do que as
de uma dissoluo no completa das fases no ferro gama, devendo-se
evitar temperaturas muito acima da linha superior (A3) da zona
crtica. O limite prtico recomendvel de no mximo 50C acima de A3
para aos hipoeutetides, e, temperatura inferior Acm para aos
hipereutetides.Quanto mais longo o tempo de manuteno da temperatura
considerada de austenitizao, mais completa ser a dissoluo do
carboneto de ferro ou outras fases presentes no ferro gama, porm,
maior ser o tamanho de gro resultante. Deve ser utilizado ento um
tempo no maior que o necessrio para que a temperatura seja uniforme
em toda a seo da pea.O resfriamento o fator mais importante de um
tratamento trmico, pois este determinar a estrutura final, e assim,
as propriedades finais dos aos. Devem-se tomar medidas para o
controle da taxa de resfriamento, pois se muito lentos, resultam em
estruturas com baixa resistncia mecnica e baixa dureza, e, muito
bruscos, causam deformaes dimensionais ou mesmo a ruptura devido s
tenses causadas pelas diferenas de temperatura na pea. Os meios
mais comuns de resfriamento so: solues aquosas, gua, leo e ar.E
estes meios podem estar em repouso ou em agitao. As solues aquosas
so os meios mais drsticos de resfriamento, seguido pela gua, leo e
ar, menos drsticos.
RECOZIMENTORecozimento o tratamento trmico realizado com o fim
de alcanar um ou vrios dos seguintes objetivos:- Remover tenses
devidas aos tratamentos mecnicos a frio ou a quente;- Diminuir a
dureza para aumentar a usinabilidade do ao;- Alterar as
propriedades mecnicas como resistncia, ductilidade, etc.;-
Modificar as caractersticas eltricas e magnticas;- Ajustar o
tamanho de gro;- Regularizar a textura bruta de fuso;- Remover
gases;- Produzir uma microestrutura definida;- Eliminar os efeitos
de quaisquer tratamentos trmicos ou mecnicos a que o ao tiver sido
submetido.
Recozimento Total ou PlenoConsiste no aquecimento do ao acima da
zona crtica, durante o tempo necessrio para dissoluo do carbono ou
dos elementos de liga no ferro gama, seguido de um resfriamento
muito lento, atravs do controle da velocidade de resfriamento do
forno ou desligando-o, resfriando ao mesmo tempo o forno e o
metal.Obtm-se com este a perlita grosseira, estrutura ideal para
melhorar a usinabilidade dos aos de baixo e mdio carbono. Para aos
de alto carbono, a perlita grosseira no vantajosa sob o ponto de
vista da usinabilidade e neles prefere-se uma estrutura diferente,
a esferoidita, obtida pelo coalescimento. Este pode consistir em
qualquer uma das seguintes operaes:- Aquecimento prolongado de aos
laminados ou normalizados a uma temperatura logo abaixo da linha
inferior da zona crtica A1, tambm conhecido como recozimento
subcrtico;- Aquecimento e resfriamento alternados entre
temperaturas logo acima e abaixo de A1, ou seja, fazer a
temperatura de aquecimento oscilar em torno de A1.
A temperatura para recozimento pleno de +/-50C acima do limite
superior da zona crtica linha A3 para os aos hipoeutetides e acima
do limite inferior (linha A1) para os hipereutetides.Os
constituintes estruturais que resultam do recozimento pleno so:
perlita e ferrita para os aos hipoeutetides, cementita e perlita
para os aos hipereutetides e perlita para os aos eutetides.
Recozimento Isotrmico ou CclicoConsiste no aquecimento do ao nas
mesmas condies que para o recozimento total, seguido de um
resfriamento rpido at uma temperatura dentro da poro superior do
diagrama de transformao isotrmica, onde o material mantido durante
o tempo necessrio a se produzir a transformao completa. Em seguida,
o resfriamento at a temperatura ambiente pode ser apressado.Os
produtos resultantes desse tratamento trmico so tambm perlita e
ferrita, perlita e cementita ou somente perlita. A estrutura final,
contudo, mais uniforme que no caso do recozimento pleno. Alm disso,
o ciclo de tratamento pode ser encurtado sensivelmente, sendo o
tratamento muito prtico para casos em que se queira tirar vantagem
do resfriamento rpido desde a temperatura crtica at a temperatura
de transformao, e, desta temperatura ambiente, como em peas
relativamente pequenas que possam ser aquecidas em banhos de sal ou
de chumbo fundido.Para peas grandes, entretanto, o recozimento
isotrmico no vantajoso sobre o pleno, visto que a velocidade de
resfriamento no centro de peas de grande seco pode ser to baixa que
torna impossvel o seu rpido resfriamento temperatura de
transformao.
ALVIO DE TENSESConsiste no aquecimento do ao a temperaturas
abaixo do limite inferior da zona crtica. O objetivo aliviar as
tenses originadas durante a solidificao ou produzidas em operaes de
transformao mecnica a frio, como estampagem profunda, ou em operaes
de correo dimensional, corte por chama, soldagem ou usinagem. Essas
tenses comeam a ser aliviadas a temperaturas logo acima da
ambiente; entretanto aconselhvel aquecimento lento at pelo menos
500 C para garantir os melhores resultados. De qualquer modo, a
temperatura de aquecimento deve ser a mnima compatvel com o tipo e
as condies da pea, para que no se modifique sua microestrutura,
assim como no se produzam alteraes sensveis de suas propriedades
mecnicas.
NORMALIZAOConsiste no aquecimento do ao a uma temperatura acima
da zona crtica, seguido de resfriamento ao ar. A normalizao visa
refinar a granulao grosseira de peas principalmente de ao fundido;
frequentemente, e com o mesmo objetivo, a normalizao aplicada em
peas depois de laminadas ou forjadas. A normalizao ainda usada como
tratamento preliminar tmpera e ao revenido, justamente para
produzir estrutura mais uniforme do que a obtida por laminao por
exemplo, alm de reduzir a tendncia ao empenamento e facilitar a
soluo de carbonetos e elementos de liga. Sobretudo nos aos liga
quando os mesmos so esfriados lentamente aps a laminao, os
carbonetos tendem a ser macios e volumosos, difceis de dissolver em
tratamentos posteriores de austenitizao. A normalizao corrige este
inconveniente.Os constituintes que se obtm na normalizao so ferrita
e perlita fina, ou cementita e perlita fina. Eventualmente,
dependendo do tipo de ao, pode obter-se a bainita.
TMPERAConsiste no resfriamento rpido do ao de uma temperatura
superior a sua temperatura crtica ( por volta de 50C acima da linha
A1 para os hipereutetides) em um meio como leo, gua, salmoura ou
mesmo ar. O objetivo da tmpera a obteno da estrutura martenstica,
para o que se deve, portanto, fazer com que a curva de esfriamento
passe esquerda do cotovelo da curva em C, evitando-se assim a
transformao da austenita. A velocidade de resfriamento, nessas
condies, depender do tipo de ao, da forma e das dimenses das
peas.Um fator importante que deve ser considerado na tmpera, devido
ao que exerce na estrutura final do ao, a temperatura de
aquecimento. Em princpio, qualquer que seja o tipo de ao
hipoeutetide ou hipereutetide a temperatura de aquecimento para
tmpera deve ser superior da linha de transformao A1, quando a
estrutura consistir de gros de austenita, em vez de perlita.O ao
sendo hipoeutetide, entretanto, alm da austenita estaro presentes
gros de ferrita. Assim um ao com esta estrutura, quando resfriado
rapidamente, apresentar martensita e ferrita, pois a ferrita estava
presente acima da temperatura A1, no sofrendo alteraes ao ser o ao
temperado. Tem-se, portanto, tmpera ou endurecimento incompleto do
material, o que geralmente deve ser evitado, pois na tmpera visa-se
obter mxima dureza. Em consequncia, ao aquecer-se um ao
hipoeutetide para tmpera, deve-se elevar sua temperatura acima do
limite superior da zona crtica (A3), pois ento a sua estrutura
consistir exclusivamente de austenita que se transformar em
martensita no resfriamento rpido subsequente. evidente que devem
ser evitadas temperaturas muito acima da A3, devido ao
superaquecimento que se poderia produzir, e que ocasionaria uma
martensita acicular muito grosseira e de elevada fragilidade.Ao
contrrio dos aos hipoeutetides, os aos hipereutetides so
normalmente aquecidos acima de A1, sem necessidade de se
ultrapassar a temperatura correspondente a Acm. De fato, acima de
A1 o ao ser constitudo de gros de austenita e pequenas partculas de
carbonetos secundrios.No resfriamento subsequente, a estrutura
resultante apresentar martensita e os mesmos carbonetos secundrios.
Como estes apresentam uma dureza at mesmo superior da martensita,
no haver maiores inconvenientes. Procura-se, por outro lado,
evitar, nesses aos hipereutetides, aquecimento acima de Acm, visto
que a austenita resultante apresentar granulao grosseira, com
consequente martensita acicular grosseira, cujos inconvenientes j
foram apontados.
Figura 12.4 Aspecto microgrfico da martensita
Pelo que foi exposto sobre a natureza da estrutura martenstica,
conclui-se que a mesma se caracteriza por excessiva dureza e por
apresentar tenses internas considerveis.Simultaneamente a essas
tenses, por assim dizer estruturais, o ao temperado caracteriza-se
por apresentar tenses trmicas. Estas so ocasionadas pelo fato de
que materiais resfriados rapidamente esfriam de maneira no
uniforme, visto que a sua superfcie atinge a temperatura ambiente
mais rapidamente do que as regies mais centrais, ocasionando
mudanas volumtricas no uniformes, com as camadas superficiais
contraindo mais rapidamente do que as regies internas. Como
consequncia, tem-se a parte central sob compresso, e as camadas
mais externas sob trao.Em ltima anlise, pois, aps temperado, o ao
apresenta-se em estado de apreciveis tenses internas, tanto de
natureza estrutural, como de natureza trmica. Quando estas tenses
internas ultrapassam o limite de escoamento do ao, ocorre sua
deformao plstica e as peas apresentar-se-o empenadas; se,
entretanto, as tenses internas excederem o limite da resistncia
trao do material, ento ocorrero inevitveis fissuras e as peas
estaro perdidas.Essas tenses internas no podem ser totalmente
evitadas; podem, contudo, ser reduzidas, mediante vrios artifcios
prticos e de vrios tratamentos trmicos.
REVENIMENTO
O revenimento o tratamento trmico que normalmente acompanha a
tmpera, pois elimina a maioria dos inconvenientes produzidos por
esta; alm de aliviar ou remover as tenses internas, corrige as
excessivas dureza e fragilidade do material, aumentando sua
ductilidade e resistncia ao choque.Recomenda-se que o revenido seja
realizado logo aps a tmpera, para diminuir a perda de peas por
ruptura, a qual pode ocorrer se aguardar muito tempo para realizar
o revenimento.A temperatura para o revenido situa-se abaixo da zona
crtica, entre 100 C e 700 C, e o tempo de permanncia no forno varia
de 1 a 3 horas. Quanto mais alta a temperatura ou quanto maior o
tempo do revenido, maior a diminuio da dureza do material.
TMPERA SUPERFICIAL
Esta operao tem por objetivo produzir um endurecimento
superficial, pela obteno de martensita apenas na camada externa do
ao. aplicado em peas que, pela sua forma e dimenses, so impossveis
de temperar inteiramente, ou quando se deseja alta dureza e alta
resistncia ao desgaste superficial, aliadas a boa ductilidade e
tenacidade do ncleo das peas. um tratamento rpido que, alm disso,
no exige fornos de aquecimento.Vrios so os motivos que determinam a
preferncia do endurecimento superficial em relao ao endurecimento
total:- Dificuldade, sob os pontos de vista prtico e econmico, de
tratar-se de peas de grandes dimenses nos fornos de tratamento
trmico convencional;- Possibilidade de endurecerem-se apenas reas
crticas de determinadas peas, como, por exemplo, dentes de grandes
engrenagens, guias de mquinas operatrizes, grandes cilindros, etc;-
Possibilidade de melhorar a preciso dimensional de peas planas,
grandes ou delgadas, evitando-se o endurecimento total. Exemplos:
hastes de mbolos de cilindros hidrulicos;- Possibilidade de
utilizar-se aos mais econmicos, como aos-carbono, em lugar de aos
liga;- Possibilidade de controlar o processo de modo a produzir, se
desejvel, variaes em profundidades de endurecimento ou dureza, em
sees diferentes das peas;- Investimento de capital mdio, no caso de
adotar-se endurecimento superficial por induo e bem menor, no caso
de endurecimento por chama;- Diminuio dos riscos de aparecimento de
fissuras originadas no resfriamento, aps o aquecimento.- Por outro
lado, as propriedades resultantes da tmpera superficial so:-
Superfcies de alta dureza e resistncia ao desgaste;- Boa resistncia
fadiga por dobramento;- Boa capacidade de resistir a cargas de
contato;- Resistncia satisfatria ao empenamento.- Sugere-se que,
antes da tmpera superficial, seja realizado um tratamento de
normalizao, a fim de obter-se uma granulao mais fina e regular para
a estrutura.Em funo da fonte de aquecimento, a tmpera superficial
compreende dois processos:- Tmpera por chama;- Tmpera por induo.Na
tmpera por chama, a superfcie a ser endurecida rapidamente aquecida
temperatura de austenitizao, por intermdio de uma chama de
oxiacetileno (podem ser utilizados outros gases combustveis) e logo
a seguir resfriada por meio de um borrifo de gua, ou imersa em leo.
A chama neste caso deve ser semicarburante.Em geral dividem-se os
processos de tmpera superficial por chama em trs mtodos:-
Estacionrio;- Progressivo;- Combinado.No mtodo estacionrio a pea
permanece fixa, e a chama desloca-se a fim de aquecer a superfcie a
ser temperada.Com o mtodo progressivo, a pea se move e o maarico
permanece fixo.No mtodo combinado, a pea e o maarico movem-se
simultaneamente. Este mtodo requer o uso de mquinas ou dispositivos
especiais. aplicado, geralmente, em peas cilndricas e de grandes
dimenses.Na tmpera por induo, o calor gerado na prpria pea por
induo eletromagntica, utilizando-se, para isso, bobinas de induo
atravs das quais flui uma corrente eltrica.O aquecimento mais rpido
por esse processo, o qual apresenta ainda a vantagem de bobinas de
diversos formatos poderem ser facilmente construdas e adaptadas
forma das peas a serem tratadas.Pode-se controlar a profundidade de
aquecimento pela forma da bobina, espao entre a bobina de induo e a
pea, taxa de alimentao da fora eltrica, frequncia e tempo de
aquecimento.Aps a tmpera superficial os aos so revenidos geralmente
a temperaturas baixas, com o objetivo principal de aliviar as
tenses originadas.A dureza final obtida varia de 53 a 62 Rockwell
C. A espessura da camada endurecida pode atingir at 10 mm,
dependendo da composio do ao e da velocidade de deslocamento da
chama.
TRATAMENTOS TERMOQUMICOSOs tratamentos termoqumicos visam o
endurecimento superficial dos aos, pela modificao parcial da sua
composio qumica nas sees que se deseja endurecer.A aplicao de calor
em um meio apropriado pode levar a essa alterao da composio qumica
do ao at uma profundidade que depende da temperatura de aquecimento
e do tempo de permanncia temperatura de tratamento em contato com o
meio em questo. A modificao parcial da composio qumica, seguida
geralmente de tratamento trmico apropriado, produz tambm uma
alterao na estrutura do material, resultando, em resumo, uma
modificao igualmente parcial das propriedades mecnicas.O objetivo
principal aumentar a dureza e a resistncia ao desgaste superficial,
ao mesmo tempo em que o ncleo do material permanece dctil e
tenaz.Essa possibilidade de se aliar uma superfcie dura com um
ncleo mais mole e tenaz de grande importncia em inmeras aplicaes,
sobretudo porque, pelo emprego de aos com elementos de liga,
pode-se conseguir ncleo de elevada resistncia e tenacidade, com
superfcie extremamente dura, resultando num material capaz de
suportar em alto grau certos tipos de tenses.
CEMENTAO um tratamento muito antigo, praticado inclusive pelos
romanos.Consiste na introduo de carbono na superfcie do ao, de modo
a que este, depois de convenientemente temperado, apresente uma
superfcie muito mais dura. necessrio que o ao, em contato com a
substncia capaz de fornecer carbono, seja aquecido a uma
temperatura em que a soluo do carbono no ferro seja fcil. Para
isso, a temperatura deve ser superior da zona crtica (850 a 950 C),
onde o ferro se encontrar na forma alotrpica gama, embora tenham
sido usadas temperaturas mais baixas como 790 C e mais elevadas
como 1.095 C.A profundidade de cementao depende da temperatura, do
tempo temperatura, da concentrao de carbono, como pode ser visto na
figura 13.1; o teor de carbono decresce medida que se penetra em
profundidade.Os aos para cementao, alm de teor de carbono
relativamente baixo e eventualmente apresentarem alguns elementos
de liga em baixos teores, devem possuir granulao fina, para melhor
tenacidade tanto na superfcie endurecida como no ncleo.Deve-se
procurar obter uma distribuio de carbono, da superfcie para o
interior, gradual, ou seja, deve-se evitar linha ntida de demarcao
entre a camada endurecida e o ncleo.A cementao pode ser realizada
por trs processos: cementao slida ou em caixa, cementao gasosa e
cementao lquida.
Cementao slida ou em caixa
Neste processo, a substncia carboncea, ou seja, fornecedora do
carbono, slida, constituda das chamadas misturas carbonizantes. As
misturas mais usadas incluem carvo de madeira, aglomerado com 5 a
20%, por meio de leo comum ou leo de linhaa, com uma substncia
ativadora, que pode ser, entre outras, carbonato de sdio, carbonato
de potssio, carbonato de clcio ou carbonato de brio.As peas a serem
cementadas so colocadas em caixas metlicas envoltas pela mistura
carburizante.A cementao slida geralmente levada a efeito entre 850
e 950 C. Novas tcnicas tm permitido elevar-se a temperatura para
alm de 1.000 C, com a vantagem de Ter-se um enriquecimento
superficial de carbono mais rpido e um gradiente de carbono entre a
superfcie e o centro mais gradual.Na cementao slida a profundidade
de penetrao do carbono pode atingir 2 mm ou mais; como o processo
de controle relativamente difcil, no se deve forar a obteno de uma
camada cementada alm de 0,6 a 0,7 mm, devido quase impossibilidade
de ter-se uma camada uniforme.O processo, de qualquer modo,
relativamente simples, pode utilizar vrios tipos de fornos de
aquecimento, no exige atmosfera protetora, no h necessidade de um
operador muito experiente e diminui a tendncia ao empenamento das
peas por elas estarem sustentadas na mistura carburizante
slida.Entretanto, o processo no to limpo quanto os outros, e no
recomendvel para a obteno de camadas cementadas muito finas, no
permite um controle muito rigoroso do teor de carbono e no adequado
para tmpera direta, pois, a melhor tcnica consiste em retirar as
caixas do forno e deix-las resfriar ao ar. Cementao gasosaNeste
processo a substncia carboncea uma atmosfera gasosa, como CO, gases
derivados de hidrocarbonetos (gs natural, propano, etano, butano,
etc.), e, entre estes, o propano o gs mais empregado.O processo
mais limpo que o anterior, permite melhor controle do teor de
carbono e da espessura da camada cementada e mais rpido. Contudo,
as reaes so mais complexas, ainstalao de tratamento mais onerosa,
existindo ainda aparelhagem mais complexa de controle e segurana e
o pessoal encarregado deve ser mais experiente.
Cementao lquidaO meio carburizante, neste processo, um sal
fundido, entre eles cianeto de sdio, cloreto de brio, cloreto de
potssio, cloreto de sdio, carbonato de sdio.A operao de cementao
lquida rpida e limpa, permite maiores profundidades de cementao,
protege eficientemente as peas contra corroso e descarbonetao,
elimina praticamente o empenamento, possibilita melhor o controle
do teor de carbono, possibilita a cementao localizada, visto que as
peas so mergulhadas suspensas no banho de sal.Contudo, os fornos de
banho de sal para a cementao lquida exigem exausto, porque os
cianetos a altas temperaturas podem ser venenosos.
Tratamentos trmicos da cementaoA tmpera o tratamento trmico que
se realiza nos aos cementados. Ao temperar-se esses aos, deve-se
levar em conta que o material apresenta duas sees distintas: uma
correspondente camada cementada, de alto carbono, muito dura e de
alta temperabilidade e outra, central, de baixo carbono e dctil.De
fato, o ao apresenta duas temperaturas crticas, o que significa
que, no aquecimento para tmpera, a temperatura crtica do ncleo pode
no ser atingida eventualmente.A tmpera pode ser realizada de acordo
com as seguintes tcnicas principais:Tmpera direta, que consiste em
se temperar imediatamente aps a cementao; recomenda-se para aos de
granulao fina ou no caso de peas cementadas em banhos de sal, onde
o tempo de permanncia temperatura de cementao geralmente mais
curto, no ocorrendo, pois, excessivo crescimento do gro do
material;Tmpera simples, em que o ao aps a cementao esfriado ao ar.
Em seguida aquecido e temperado. A temperatura de reaquecimento
para a tmpera vai depender da granulao do ao: quando esta mais
fina, aquece-se logo acima da linha A1, ou seja, austenitiza-se
somente a camada cementada; ou aquece-se acima de Acm, o que
facilita a dissoluo do carboneto e se atinge o ncleo tambm; pode-se
aquecer numa temperatura intermediria, que produz um ncleo mais
resistente e tenaz;Tmpera dupla consiste em duas tmperas: na
primeira, aquece-se acima de A3 para atingir o ncleo e na segunda,
aquece-se logo acima de A1 para atingir a camada cementada. Uma das
variedades realizar a primeira tmpera logo aps a cementao.No se faz
geralmente o revenido nos aos cementados. Se, entretanto, o mesmo
for necessrio para aliviar as tenses residuais da tmpera ou
aumentar a resistncia fissurao durante a retificao posterior das
peas cementadas, faz-se o revenido a baixa temperatura, geralmente
entre 160 e 200 C.
NITRETAOA nitretao um tratamento de endurecimento superficial em
que se introduz superficialmente no ao, at uma certa profundidade,
nitrognio, sob a ao de um ambiente nitrogenoso, a uma temperatura
determinada.A nitretao realizada com os seguintes objetivos:-
Obteno de elevada dureza superficial;- Aumento da resistncia ao
desgaste e da resistncia escoriao;- Aumento da resistncia fadiga;-
Melhora da resistncia corroso;- Melhora da resistncia superficial
ao calor, at temperaturas correspondentes s de nitretao.- Algumas
das caractersticas do processo so:- Temperatura de tratamento
inferior crtica compreendida na faixa de 500C a 575C;- Em
consequncia, as peas so menos susceptveis a empenamento ou
distoro;- No h necessidade de qualquer tratamento trmico posterior
nitretao, o que tambm contribui para reduzir ao mnimo as
probabilidades de empenamento ou distoro das peas.Os principais
processos de nitretao so a nitretao a gs e a nitretao lquida ou em
banho de sal.
Nitretao a gs este o processo clssico, consistindo em submeter
as peas a serem tratadas ao de um meio gasoso contendo nitrognio,
geralmente amnia, temperatura determinada. Nesse processo a difuso
do nitrognio muito lenta, de modo que a operao muito demorada,
durando, s vezes, cerca de 90 horas. Geralmente o tempo varia de 48
a 72 horas. Mesmo com os tempos mais longos, a espessura da camada
nitretada inferior da camada cementada, dificilmente ultrapassando
0,8 mm.A dureza superficial obtida prxima a 70 RC, superior obtida
na cementao.
Nitretao lquida ou em banho de salTrata-se de um processo de
nitretao de desenvolvimento relativamente recente, que permite, em
tempo muito mais curto que a nitretao convencional ou clssica,
obter superfcies muito resistentes ao desgaste, sem tendncia de
engripamento, de alto limite de fadiga e elevada resistncia corroso
atmosfrica.Ao contrrio da nitretao a gs que exige aos especiais
para obteno de melhores resultados, a nitretao lquida pode ser
realizada em aos comuns, de baixo teor de carbono, como por
exemplo, o 1015 (0,15% de C).
CIANETAOA cianetao, tambm chamada de carbonitretao lquida,
consiste no aquecimento do ao a uma temperatura acima da crtica num
banho adequado de sal cianeto fundido, ocorrendo absoro simultnea
na superfcie do ao de carbono e nitrognio. O resfriamento posterior
em leo, gua ou salmoura produz uma camada superficial dura, de alta
resistncia ao desgaste. A camada cianetada contm menos carbono e
mais nitrognio do que as camadas cementadas por via lquida.Para os
banhos de cianetao preferem-se os banhos de cianeto de sdio aos de
potssio pela sua maior eficincia e custo mais baixo. A faixa de
temperatura de operao dos banhos de cianetao varia de 760 C a 870
C. O tempo de imerso varia de 30 minutos a 01 hora, e a espessura
da camada cianetada varia geralmente entre 0,10 a 0,30mm.A cianetao
aplicada mais comumente em aos carbono de baixo teor de carbono,
quando se deseja rapidamente uma camada com dureza e resistncia ao
desgaste satisfatrias.A camada cianetada compe-se de duas zonas
distintas: uma, mais externa, martenstica; outra, mais interna,
baintica, apresentando teor mais baixo de carbono.
CARBONITRETAOA carbonitretao tambm chamada de cianetao a gs ou
nitrocarbonetao e consiste em submeter-se o ao a uma temperatura
elevada, geralmente acima de transformao, numa atmosfera gasosa que
pode fornecer carbono e nitrognio simultaneamente, os quais so
absorvidos pela superfcie do metal.O objetivo principal da
carbonitretao conferir ao ao uma camada dura e resistente ao
desgaste, com espessura variando geralmente de 0,07 a 0,7mm. Por
outro lado, uma camada carbonitretada apresenta melhor
temperabilidade que uma camada cementada, de modo que, por
carbonitretao e tmpera subsequente pode-se obter uma camada dura a
custo mais baixo, dentro da faixa de espessura indicada, usando ao
carbono ou ao liga de baixo teor em liga.