O papel do tratamento térmico do alumínio é melhorar as propriedades mecânicas dos materiais, eliminar tensões residuais e melhorar a usinabilidade dos metais. De acordo com as diferentes finalidades do tratamento térmico, os processos podem ser divididos em duas categorias: tratamento de pré-aquecimento e tratamento térmico final.
O objetivo do pré-tratamento é melhorar o desempenho do processamento, eliminar tensões internas e preparar uma boa estrutura metalográfica para o tratamento térmico final. O processo de tratamento térmico inclui recozimento, normalização, envelhecimento, têmpera e revenimento, entre outros.
1) Recozimento e normalização
Recozimento e normalização são utilizados em blanks de alumínio trabalhados a quente. Aço carbono e aço-liga com teor de carbono superior a 0,5% são frequentemente recozidos para reduzir sua dureza e facilitar o corte; aço carbono e aço-liga com teor de carbono inferior a 0,5% são utilizados para evitar que grudem na lâmina quando a dureza for muito baixa. E utilizam tratamento de normalização. O recozimento e a normalização podem ainda refinar o grão e uniformizar a estrutura, além de preparar para o tratamento térmico subsequente. O recozimento e a normalização geralmente são realizados após a fabricação do blank e antes da usinagem de desbaste.
2) Tratamento do envelhecimento
O tratamento de envelhecimento é usado principalmente para eliminar o estresse interno gerado na fabricação e usinagem de blanks.
Para evitar carga de trabalho excessiva no transporte, para peças com precisão geral, é suficiente realizar um tratamento de envelhecimento antes do acabamento. No entanto, para peças com requisitos de alta precisão, como a caixa da máquina de perfuração por gabarito, etc., devem ser realizados dois ou mais tratamentos de envelhecimento. Peças simples geralmente não precisam de tratamento de envelhecimento.
Além das peças fundidas, para algumas peças de precisão com baixa rigidez, como parafusos de precisão, a fim de eliminar a tensão interna gerada durante o processamento e estabilizar a precisão do processamento das peças, são frequentemente realizados múltiplos tratamentos de envelhecimento entre a usinagem de desbaste e o semiacabamento. Para algumas peças de eixo, o tratamento de envelhecimento também deve ser realizado após o processo de endireitamento.
3) Têmpera e revenimento
Têmpera e revenimento referem-se ao revenimento em alta temperatura após a têmpera. Isso permite obter uma estrutura de sorbita uniforme e revenida, que é uma preparação para reduzir a deformação durante a têmpera superficial e o tratamento de nitretação. Portanto, a têmpera e o revenimento também podem ser usados como um tratamento de pré-aquecimento.
Devido às melhores propriedades mecânicas abrangentes das peças de têmpera e revenimento, ele também pode ser usado como processo de tratamento térmico final para algumas peças que não exigem alta dureza e resistência ao desgaste.
O objetivo do tratamento térmico final é melhorar as propriedades mecânicas, como dureza, resistência ao desgaste e resistência mecânica. Seu processo de tratamento térmico inclui têmpera, cementação e têmpera, e tratamento de nitretação.
1) Têmpera
A têmpera é dividida em têmpera superficial e têmpera geral. Entre elas, a têmpera superficial é amplamente utilizada devido à sua baixa deformação, oxidação e descarbonetação, além de apresentar as vantagens de alta resistência externa e boa resistência ao desgaste, além de manter boa tenacidade interna e forte resistência ao impacto. Para melhorar as propriedades mecânicas das peças com têmpera superficial, tratamentos térmicos como têmpera e revenimento ou normalização são frequentemente necessários como pré-tratamento térmico. Suas rotas gerais de processo incluem: corte, forjamento, normalização, recozimento, usinagem de desbaste, têmpera e revenimento, semiacabamento, têmpera superficial e acabamento.
2) Cementação e têmpera
A cementação e a têmpera visam primeiramente aumentar o teor de carbono da camada superficial da peça e, após a têmpera, a camada superficial obtém alta dureza, enquanto a peça central mantém certa resistência, alta tenacidade e plasticidade. A cementação é dividida em cementação geral e cementação parcial. Quando a cementação parcial é realizada, medidas anti-infiltração devem ser tomadas para peças não cementadas. Como a cementação e a têmpera causam grande deformação e a profundidade de cementação geralmente fica entre 0,5 e 2 mm, o processo de cementação geralmente é organizado entre o semiacabamento e o acabamento.
A rota do processo é geralmente: corte, forjamento, normalização, usinagem de desbaste, semiacabamento, cementação e têmpera, acabamento. Quando a parte não cementada da cementação e têmpera adota o plano de processo de remoção do excesso de camada cementada após o aumento da margem, o processo de remoção do excesso de camada cementada deve ser organizado após a cementação e têmpera, antes da têmpera.
3) Tratamento de nitretação
A nitretação é o processo de infiltração de átomos de nitrogênio na superfície de um metal para obter uma camada de compostos contendo nitrogênio. A camada de nitretação pode melhorar a dureza, a resistência ao desgaste, a resistência à fadiga e a resistência à corrosão da superfície da peça. Como a temperatura do tratamento de nitretação é baixa, a deformação é pequena e a camada de nitretação é fina, geralmente não superior a 0,6 a 0,7 mm, o processo de nitretação deve ser iniciado o mais tarde possível. Para reduzir a deformação durante a nitretação, geralmente é necessário revenimento em alta temperatura para alívio de tensões.
Editado por May Jiang da MAT Alumin
Horário da publicação: 04/09/2023
