São Paulo, 28 de novembro de 2021

ARTIGOS

8 de março de 2021

O que é aço temperado?

Editoria Serrametal

Quais são suas características, onde pode ser utilizado e porque se utilizar esse termo?

Aço temperado é um termo usado na indústria para falar de aços que passaram por um processo de endurecimento, chamado Têmpera. Este processo é realizado de tal maneira que o aço é aquecido a temperaturas muito altas, e em seguida resfriado muito rapidamente. 

O aço temperado tem a propriedade de alta dureza, ou seja, ele é muito duro e útil para a conformação e corte de outros materiais, tais como chapas de outros aços, polímeros, e até outros metais.

Levando em conta que a dureza está diretamente relacionada ao desgaste, o aço temperado também é utilizado quando se tem muito atrito (como uma chapa deslizando em outra), isso permite que a sua durabilidade seja bem maior.

É bem comum na indústria, após o processo de têmpera, realizar o processo de revenimento no aço temperado, pois só assim ele pode suportar impacto. Quando este material sai da têmpera, ele é muito duro e frágil, após o revenimento, ele se apresenta um pouco mais mole do que quando saiu da têmpera, mas muito mais dúctil, podendo ser aplicado em situações onde ocorre o choque mecânico.

O que é têmpera

A têmpera é uma técnica usada por pessoas que trabalham com metais ou empresas de tratamento térmico de metal,  após terem tratado o aço em alta temperatura, ocorre o resfriamento muito rápido [1, 2]. 

Antes da têmpera dos aços, eles podem ser recozidos, feito alívio de tensões ou normalizados. Se não levar o metal de volta à temperatura baixa (para aço ferramenta normalmente é de 60°C) rapidamente, a microestrutura do metal pode mudar para uma estrutura indesejada, o que compromete sua resistência [1, 2]. 

O recozimento também envolve um resfriamento gradual do metal, mas a têmpera do aço é muito mais rápida, o que pode ser benéfico, dependendo das circunstâncias. Após esse processo, o aço é chamado de aço temperado [1,2].

Facas, por exemplo, podem ser aquecidas a altas temperaturas, e com golpes de martelo, elas passam por um processo de forjamento, e em seguida, elas são colocadas em água, para que se resfriam rapidamente. Isso as torna muito duras e resistentes ao desgaste.

Embora o aço temperado seja a austenita transformada em martensita, nem toda austenita se transforma. Alguns grãos de austenita permanecerão inalterados mesmo após a têmpera abaixo da temperatura de acabamento de martensita (Mf). Lembrando que o material é resfriado utilizando um líquido com, no mínimo, temperatura ambiente [3, 4].

Embora o aço temperado seja a austenita transformada em martensita, nem toda austenita se transforma. Alguns grãos de austenita permanecerão inalterados mesmo após a têmpera abaixo da temperatura de acabamento de martensita (Mf). Lembrando que o material é resfriado utilizando um líquido com, no mínimo, temperatura ambiente [3, 4].

A transformação posterior da austenita em martensita pode ser induzida pelo resfriamento lento do metal a temperaturas extremamente baixas. Existe um tratamento chamado criogênico, que geralmente consiste no resfriamento a temperaturas muito mais baixas, geralmente na faixa de -192˚C, para transformar a maior parte da austenita em martensita [1-4].

Por exemplo, pode-se utilizar gelo seco para resfriar a peça de aço, até temperaturas muito baixas, e assim a maior parte desta austenita é convertida em martensita [3, 4].

Por outro lado, descobriu-se que o material ficava muito frágil, quebrava fácil com impacto, então, descobriu-se outro tratamento térmico chamado revenimento, isso deixava o aço mais tenaz, ou seja, resistente a trincas. Isso se desenvolveu principalmente por conta de objetos para guerra, como espadas [7-9]. 

Hoje em dia, essas técnicas aprendidas e muito desenvolvidas são utilizadas em aços para realizar os mais diversos trabalhos, desde uma faca de cozinha de aço temperado, até uma grande matriz para estampar a porta de um carro [7-9].

 

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Elaboração e Edição: Thiago Cortiz, Renata Brandolin e Karina França


Referências

[1] Callister Jr., W. D. Fundamentos da ciência e engenharia de materiais. Rio de Janeiro: LTC Editora, 2006;

[2] Costa e Silva AL, Mei PR. Aços e ligas especiais. 3. ed. São Paulo: Blucher; 2010.

[3] Heat treater’s guide: practices and procedures for irons and steels By ASM International – ASM International 2007 Page 12-13

[4] Handbook of residual stress and deformation of steel by George E. Totten, Maurice A. H. Howes, Tatsuo Inoue – ASM International 2002 Page 331-337

[5] NOLDIN JÚNIOR, José Henrique. Contribuição ao estudo da cinética de redução de briquetes auto-redutores. 2002. 130 f. Dissertação (Mestrado Ciência dos Materiais e Metalurgia) – Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, 2002.

[6] SMITH, W. F. Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais. 3a  ed. McGraw Hill, Portugal, 1998.

[7] American Society For Metals – Metals Handbook. v. 1, 7. ed., 1983. 

[8] HOYLE, G. High Speed Steels. Cambridge, Ingl.: Butterworths, 1998.

[9] AVNER, S. H. Introduction to Physical Metallurgy. 2. ed., McGraw-Hill, 1974.