A têmpera, também chamada de têmpera, é o processo de aquecimento e resfriamento do aço (ou outra liga) em alta velocidade, resultando em um aumento significativo na dureza, seja na superfície ou em toda a sua extensão. No caso da têmpera a vácuo, esse processo é realizado em fornos a vácuo, nos quais temperaturas de até 1.300 °C podem ser atingidas. Os métodos de têmpera variam de acordo com o material tratado, mas a têmpera a gás com nitrogênio é a mais comum.
Têmpera a gás a vácuo:
Durante a têmpera a gás a vácuo, o material é aquecido na ausência de oxigênio por convecção em meio gasoso inerte (N₂) e/ou radiação térmica sob pressão. O aço é endurecido com um fluxo de nitrogênio, cuja taxa de resfriamento pode ser determinada pela seleção da sobrepressão. Dependendo do formato da peça, também é possível escolher a direção e o tempo de sopro de nitrogênio. A otimização do tempo e o controle da temperatura do aço são realizados durante o processo com o uso de termopares piloto, que podem ser colocados sobre a peça na câmara de aquecimento. O aço tratado termicamente em um forno a vácuo obtém as propriedades especificadas de resistência e dureza em toda a seção transversal, sem descarbonetação da superfície. O grão austenítico é fino e atende aos padrões internacionais.
Praticamente todas as ligas de aço tecnicamente interessantes, como aços para molas, aços trabalhados a frio, aços temperados e revenidos, aços para mancais antifricção, aços trabalhados a quente e aços para ferramentas, bem como um grande número de aços inoxidáveis de alta liga e ligas de ferro fundido, podem ser endurecidos dessa maneira.
Têmpera em óleo a vácuo
A têmpera a vácuo em óleo consiste no resfriamento dos materiais aquecidos por meio de óleo a vácuo. Como a transferência de carga ocorre sob vácuo ou proteção por gás inerte após a purga a vácuo do forno, a superfície da peça permanece protegida até que esteja completamente imersa no óleo. A proteção da superfície é muito semelhante, seja na têmpera em óleo ou em gás.
A principal vantagem em comparação com as soluções convencionais de têmpera atmosférica em óleo é o controle preciso dos parâmetros de resfriamento. Com um forno a vácuo, é possível modificar os parâmetros padrão de têmpera – temperatura e agitação – e também modificar a pressão acima do tanque de têmpera.
Modificar a pressão acima do tanque induzirá uma diferença de pressão dentro do banho de óleo, o que altera a curva de eficiência de resfriamento do óleo definida à pressão atmosférica. De fato, a zona de ebulição é a fase durante a qual a velocidade de resfriamento é mais alta. A mudança na pressão do óleo modificará sua vaporização devido ao calor da carga.
A redução da pressão ativará o fenômeno de vaporização, que inicia a fase de ebulição. Isso aumentará a eficiência de resfriamento do fluido de têmpera e melhorará a capacidade de endurecimento em relação às condições atmosféricas. No entanto, a geração maciça de vapor pode causar o fenômeno da bainha e incorrer em potencial deformação.
O aumento da pressão no óleo inibe a formação de vapor e retarda a evaporação. A bainha adere à peça e resfria de forma mais uniforme, porém menos drástica. A têmpera a óleo no vácuo é, portanto, mais uniforme e apresenta menos distorção.
Têmpera a vácuo
Processo como têmpera a óleo a vácuo é a solução ideal para tratamento térmico de endurecimento de alumínio, titânio ou outros materiais que precisam ser resfriados a uma taxa suficientemente rápida.
Horário de publicação: 07/05/2022