O que é normalização?
A normalização é um tratamento térmico que melhora a tenacidade do aço. Após aquecer o componente de aço a 30~50°C acima da temperatura Ac3, ele é mantido aquecido por algum tempo e, em seguida, resfriado ao ar fora do forno. A principal característica é que a velocidade de resfriamento é mais rápida do que no recozimento, mas mais lenta do que na têmpera. Durante a normalização, os grãos cristalinos do aço podem ser refinados em um resfriamento ligeiramente mais rápido, o que não só permite obter resistência satisfatória, como também melhora significativamente a tenacidade (valor AKV) e reduz a tendência à fissuração do componente. Após a normalização, as propriedades mecânicas gerais de algumas chapas de aço de baixa liga laminadas a quente, peças forjadas e fundidas de aço de baixa liga podem ser bastante melhoradas, e o desempenho de usinagem também é aprimorado.
A normalização tem os seguintes propósitos e usos:
① Para o aço hipereutetóide, a normalização é utilizada para eliminar a estrutura de grãos grosseiros superaquecidos e a estrutura Widmanstätten de peças fundidas, forjadas e soldadas, bem como a estrutura em faixas em materiais laminados; refinar os grãos; e pode ser usada como um tratamento térmico prévio à têmpera.
② Para o aço hipereutetóide, a normalização pode eliminar a cementita secundária da rede e refinar a perlita, o que não só melhora as propriedades mecânicas, como também facilita o recozimento de esferoidização subsequente.
③ Para chapas finas de aço de baixo carbono estampadas profundamente, a normalização pode eliminar a cementita livre no contorno do grão, melhorando seu desempenho na estampagem profunda.
④ Para aços de baixo carbono e aços de baixo carbono e baixa liga, a normalização permite obter estruturas perlíticas mais finas e escamosas, aumentar a dureza para HB140-190, evitar o fenômeno de "aderência da ferramenta" durante o corte e melhorar a usinabilidade. Para aços de médio carbono, em situações onde tanto a normalização quanto o recozimento podem ser utilizados, a normalização é mais econômica e conveniente.
⑤ Para aços estruturais comuns de médio carbono, em situações onde não se exige alta resistência mecânica, a normalização pode ser utilizada em vez da têmpera e do revenido em alta temperatura, sendo não apenas simples de operar, mas também garantindo estabilidade estrutural e dimensional ao aço.
⑥ A normalização a alta temperatura (150-200 °C acima de Ac3) pode reduzir a segregação de componentes em peças fundidas e forjadas devido à alta taxa de difusão em altas temperaturas. Os grãos grosseiros resultantes da normalização a alta temperatura podem ser refinados por uma segunda normalização subsequente a uma temperatura mais baixa.
⑦ Para alguns aços-liga de baixo e médio teor de carbono usados em turbinas a vapor e caldeiras, a normalização é frequentemente usada para obter uma estrutura bainítica e, em seguida, um revenido em alta temperatura, que apresenta boa resistência à fluência quando usado a 400-550℃.
⑧ Além de peças e produtos de aço, a normalização também é amplamente utilizada no tratamento térmico do ferro fundido nodular para obter uma matriz perlítica e melhorar a resistência do ferro fundido nodular. Como a característica da normalização é o resfriamento ao ar, a temperatura ambiente, o método de empilhamento, o fluxo de ar e o tamanho da peça influenciam a estrutura e o desempenho após a normalização. A estrutura obtida por normalização também pode ser usada como um método de classificação para aços-liga. Normalmente, os aços-liga são divididos em aço perlítico, aço bainítico, aço martensítico e aço austenítico, de acordo com a estrutura obtida por resfriamento ao ar após o aquecimento de uma amostra com diâmetro de 25 mm a 900 °C.
O que é recozimento?
O recozimento é um processo de tratamento térmico de metais no qual o metal é aquecido lentamente até uma determinada temperatura, mantido nessa temperatura por um tempo suficiente e, em seguida, resfriado a uma taxa adequada. O tratamento térmico de recozimento divide-se em recozimento completo, recozimento incompleto e recozimento para alívio de tensões. As propriedades mecânicas dos materiais recozidos podem ser testadas por meio de ensaios de tração ou de dureza. Muitos aços são fornecidos no estado de tratamento térmico de recozimento. O teste de dureza do aço pode ser realizado com um durômetro Rockwell para medir a dureza HRB. Para chapas de aço mais finas, tiras de aço e tubos de aço de paredes finas, um durômetro Rockwell de superfície pode ser usado para medir a dureza HRT.
O objetivo do recozimento é:
① Melhorar ou eliminar diversos defeitos estruturais e tensões residuais causadas pelo aço nos processos de fundição, forjamento, laminação e soldagem, a fim de evitar a deformação e o trincamento das peças.
② Amoleça a peça para o corte.
③ Refinar os grãos e melhorar a estrutura para aprimorar as propriedades mecânicas da peça.
④ Preparar a estrutura para o tratamento térmico final (têmpera, revenido).
Os processos de recozimento mais comuns são:
① Recozimento completo. É utilizado para refinar a estrutura grosseira e superaquecida com propriedades mecânicas deficientes de aços de médio e baixo carbono após fundição, forjamento e soldagem. Aquece-se a peça a 30-50 °C acima da temperatura na qual toda a ferrita se transforma em austenita, mantém-se aquecida por algum tempo e, em seguida, resfria-se lentamente dentro do forno. Durante o processo de resfriamento, a austenita se transforma novamente, o que pode tornar a estrutura do aço mais fina.
② Recozimento de esferoidização. Utilizado para reduzir a alta dureza do aço ferramenta e do aço para rolamentos após a forjagem. Aquece-se a peça a 20-40 °C acima da temperatura na qual o aço começa a formar austenita, mantém-se aquecida e, em seguida, resfria-se lentamente. Durante o processo de resfriamento, a cementita lamelar na perlita torna-se esférica, reduzindo assim a dureza.
③ Recozimento isotérmico. Utilizado para reduzir a alta dureza de alguns aços estruturais de liga com alto teor de níquel e cromo para usinagem. Geralmente, o material é resfriado inicialmente até a temperatura de menor instabilidade da austenita a uma velocidade relativamente alta e mantido aquecido por um tempo adequado. A austenita se transforma em troostita ou óxido de ferro, reduzindo assim a dureza.
④ Recozimento de recristalização. Utilizado para eliminar o fenômeno de endurecimento (aumento da dureza e diminuição da plasticidade) de fios e chapas finas de metal durante a trefilação e laminação a frio. A temperatura de aquecimento é geralmente de 50 a 150 °C abaixo da temperatura na qual o aço começa a formar austenita. Somente dessa forma é possível eliminar o efeito de endurecimento por deformação e amolecer o metal.
⑤ Recozimento de grafitização. É utilizado para transformar ferro fundido com alto teor de cementita em ferro fundido forjável com boa plasticidade. O processo consiste em aquecer a peça fundida a cerca de 950 °C, mantê-la aquecida por um determinado período e, em seguida, resfriá-la adequadamente para decompor a cementita e formar grafite floculenta.
⑥ Recozimento por difusão. É utilizado para homogeneizar a composição química de peças fundidas de ligas e melhorar seu desempenho. O método consiste em aquecer a peça fundida à temperatura mais alta possível sem fundi-la, mantê-la aquecida por um longo período e, em seguida, resfriá-la lentamente após os diversos elementos da liga se difundirem e tenderem a se distribuir uniformemente.
⑦ Recozimento para alívio de tensões. É utilizado para eliminar as tensões internas de peças fundidas e soldadas de aço. Para produtos de aço, o aquecimento a temperaturas abaixo de 100-200 °C, nas quais a austenita começa a se formar, seguido de resfriamento ao ar após a manutenção dessa temperatura, elimina as tensões internas.
Data da publicação: 11 de junho de 2024