Tratamento térmico: a classificação das têmperas nas ligas de alumínio
O alumínio é um metal em constante crescimento na indústria, presente desde uma latinha de refrigerante até as mais específicas aplicações industriais. A sua utilização se deve graças às suas principais características, como leveza, ductilidade, brilho e resistência à corrosão. No entanto, para atender às necessidades do mercado, o metal precisa passar por um tratamento térmico para potencializar suas propriedades mecânicas.
Além de poder ser reciclado, uma outra vantagem é o fato do metal ser transformado com facilidade, podendo ser forjado, impactado, laminado, etc. A maioria das ligas de alumínio, ao passar por tratamentos térmicos, podem ter suas características melhoradas, a fim de atender as exigências requeridas. No artigo a seguir, você entenderá mais sobre o tratamento térmico e a classificação das têmperas nas ligas de alumínio.
O que é tratamento térmico?
Tratamento térmico pode ser definido como um conjunto de processos que visam melhorar as propriedades mecânicas e físicas dos metais, mas sem alterar o produto final. Esses processos podem ser resfriamento ou aquecimento e podem agir de forma total na peça ou de forma localizada.
Conforme o metal passa por um aquecimento ou resfriamento de forma controlada, a peça aumenta sua vida útil, tem maior proteção contra oxidações, remove tensões, reduz a dureza, melhora a usinabilidade e aumenta a resistência mecânica.
Abaixo, confira os principais tipos de tratamento térmico:
Recozimento
O recozimento é um procedimento que consiste em aquecer a peça a uma temperatura adequada e, em seguida, resfriar de forma gradativa, visando homogeneizar e refinar as estruturas internas da peça, a fim de diminuir a dureza e aumentar a ductilidade.
Alívio de tensão
Esse tipo de procedimento ocorre na fase inicial do recozimento, porém em uma temperatura abaixo para não modificar as características microestruturais do metal, e sim para – e apenas – melhorar a estabilidade.
Normalização
O processo de normalização consiste em aquecer a peça acima da temperatura crítica seguido de um resfriamento lento ao ar. O objetivo é diminuir a granulação do aço, diminuindo sua dureza, aumentando sua ductilidade e melhorando sua usinabilidade.
Envelhecimento
Também chamado de recozimento térmico, este processo refere-se quando o material é submetido ao aquecimento a uma temperatura baixa por período longo, com o objetivo de aumentar a dureza e eliminar tensões.
Cementação
O tratamento térmico de cementação permite o aquecimento do metal em conjunto com um material rico em carbono, fazendo com que este seja absorvido para o exterior da peça, a fim de elevar a dureza da superfície e a resistência ao desgaste.
Carbonitretação
Processo similar a cementação, mas conta com a adição de nitrogênio.
Solubilização
Tratamento térmico que consiste aquecer o metal até dissolver um ou mais elementos da liga e, em seguida, resfriar de forma brusca para manter a solução em estado sólido, promovendo uma maior ductilidade e resistência mecânica.
Têmpera
Têmpera é um processo em que as peças são aquecidas a altas temperaturas (cerca de 900ºC) e, em seguida, ocorre o resfriamento rápido em água, óleo, jatos de ar, salmoura ou banho de sais. Neste tratamento, o objetivo é aumentar a dureza e a resistência do metal, bem como a reduzir a tenacidade.
Revenimento
Processo aplicado após a têmpera, com o objetivo de aliviar as tensões e ajustar a dureza da peça.
Classificação das têmperas nas ligas de alumínio
De acordo com a NBR 6835, da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), as têmperas podem ser classificadas da seguinte forma:
Têmpera | Descrição |
F – Conforme fabricado | Aplicado a produtos em que não há um controle especial sobre as condições térmicas ou de encruamento. |
O – recozido | Aplicado a produtos que foram aquecidos para diminuir a resistência mecânica e melhorar a ductilidade. |
H – encruado | Aplicado em produtos que foram encruados por trabalho a frio para aumentar a resistência mecânica e a dureza. A letra H normalmente é seguida por dois ou mais dígitos. |
W – solubilizado | Aplicado somente em algumas ligas que envelhecem naturalmente na temperatura ambiente após o tratamento de solubilização. |
T – tratado termicamente | Aplicado a produtos que sofrem tratamento térmico com ou sem deformação plástica para produzir têmperas estáveis diferentes de F, O ou H. A letra T é seguida por um ou mais dígitos. |
Subdivisão das têmperas encruadas “H” e das tratadas termicamente “T”
Como você já percebeu, para o alumínio ser tão versátil e conseguir atender diversas aplicações industriais, ele é passado por processos para obter diferentes configurações, como maior dureza ou maior ductilidade. Desse modo, as têmperas “H” e “T” possuem subdivisões para que o alumínio tenha uma vasta gama de aplicações e características. Confira abaixo.
Têmperas “H”
O primeiro dígito indica o processo pelo qual o material foi submetido.
Subdivisão | Descrição |
H1 – Somente encruado | Aplicado a produtos deformados plasticamente a frio sem recozimento complementar para obtenção da resistência desejada. |
H2 – Deformado plasticamente a frio e recozido | Aplicado a produtos que sofrem uma deformação plástica a frio e em seguida é recozido parcialmente para reduzir a resistência. |
H3 – Deformado plasticamente a frio e estabilizado | Aplicado a produtos que sofrem deformação plástica a frio, porém suas propriedades mecânicas são estabilizadas por meio de um tratamento térmico de baixa temperatura, melhorando a ductilidade. |
H4 – Deformado plasticamente a frio e pintado ou envernizado | Aplicado a produtos que sofrem deformação plástica a frio e que em seguida são pintados ou envernizados. |
Já o segundo dígito da subdivisão representa o grau de encruamento (ou dureza). Exemplo: Liga de alumínio 5052-H34, refere-se ao material 5052 deformado plasticamente a frio e estabilizado com com grau ½ duro.
Grau de dureza | Descrição |
1 | 1/8 de Duro |
2 | ¼ Duro |
4 | ½ Duro |
6 | ¾ Duro |
8 | Duro |
9 | Extra-duro |
Têmpera “T”
Números de 1 a 10 indicam sequências de tratamentos específicos.
Subdivisão | Descrição |
T1 – resfriado bruscamente após um processo de conformação a uma temperatura elevada e envelhecido naturalmente até uma condição substancialmente estável. | Aplicado a produtos que não sofrem deformação plástica a frio após resfriamento rápido em um processo de conformação a quente. |
T2 – resfriado bruscamente após um processo de conformação a uma temperatura elevada, encruado e envelhecido naturalmente até uma condição substancialmente estável. | Aplicado a produtos que, ao serem resfriados rapidamente após conformação em alta temperatura, sofrem deformação plástica a frio. |
T3 – solubilizado, encruado e envelhecido naturalmente até uma condição substancialmente estável. | Aplicado a produtos trabalhados a frio após o tratamento de solubilização. |
T4 – solubilizado e envelhecido naturalmente até uma condição substancialmente estável. | Aplicado a produtos que não sofrem deformação plástica após a solubilização. |
T5 – resfriado bruscamente após um processo de conformação a uma temperatura elevada e depois envelhecido artificialmente. | Aplicado a produtos que não sofrem deformação plástica a frio após o processo de conformação em temperatura elevada. |
T6 – solubilizado e depois envelhecido artificialmente. | Aplicado a produtos que não sofrem deformação plástica após o tratamento térmico de solubilização. |
T7 – solubilizado e sobre envelhecido. | Aplicado a produtos que são estabilizados após o processo térmico de solubilização, indo além do ponto máximo de resistência mecânica. |
T8 – solubilizado, encruado e depois envelhecido artificialmente. | Aplicado a produtos que sofrem deformação a frio após a solubilização. |
T9 – solubilizado, envelhecido artificialmente e depois encruado. | Aplicado a produtos que sofrem deformação plástica a frio após o envelhecimento artificial. |
T10 – resfriado bruscamente após um processo de conformação a uma temperatura elevada, encruado e depois envelhecido. artificialmente | Aplicado a produtos que sofrem deformação plástica a frio. |
O segundo ou terceiro dígito representa materiais submetidos a alívios de tensões.
Subdivisão | Descrição |
T-51 | Submetido a alívio de tensões por estiramento após o tratamento térmico de solubilização ou o esfriamento brusco, após um processo de conformação a uma temperatura elevada. |
T-510 | Submetido a alívio de tensões por estiramento após o tratamento térmico de solubilização ou o esfriamento brusco, após um processo de conformação a uma temperatura elevada. |
T-511 | Submetido a alívio de tensões por estiramento após o tratamento térmico de solubilização ou o esfriamento brusco, após um processo de conformação a uma temperatura elevada. Podem sofrer um pequeno endireitamento após estiramento. |
T-52 | Submetido a alívio de tensões por compressão após o tratamento térmico de solubilização ou o esfriamento brusco, após um processo de conformação a uma temperatura elevada. |
T-54 | Submetido a alívio de tensões por combinação de estiramento e compressão após os produtos serem forjados. |
T-42 | Aplicado a produtos que passam pela solubilização a partir das têmperas O ou F, a fim de demonstrar resposta ao tratamento térmico e envelhecido naturalmente. |
T-62 | Aplicado a produtos que passam pela solubilização a partir das têmperas O ou F, a fim de demonstrar resposta ao tratamento térmico e envelhecido artificialmente. |
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