4-2 TEMPERA SUERFICIAL

Cesar Edil da Costa e Eleani Maria da Costa
Têmpera Superficial
A TÊMPERA SUPERFICIAL PRODUZ REGIÕES ENDURECIDAS NA SUPERFÍCIE DO
COMPONENTE (DE MICROESTRUTURA MARTENSÍTICA) DE ELEVADA DUREZA E
RESISTÊNCIA AO DESGASTE, SEM ALTERAR A MICROESTRUTURA DO NÚCLEO.
VANTAGENS COMPARATIVAS DO ENDURECIMENTO SUPERFICIAL EM RELAÇÃO AO
TOTAL:
DIFICULDADES TÉCNICAS DECORRENTES DO TRATAMENTO TÉRMICO DE PEÇAS DE
GRANDES DIMENSÕES;
DIMINUIÇÃO DO RISCO DE TRINCAS EM PEÇAS DE GRANDES DIMENSÕES;
POSSIBILIDADE DE ENDURECIMENTO APENAS REGIÕES SUBMETIDAS AO DESGASTE;
ECONOMIA - EMPREGO DE AÇOS DE BAIXA TEMPERABILIDADE (AÇOS AO CARBONO DE
CUSTO MAIS BAIXO) NO LUGAR DE AÇOS DE ALTA TEMPERABILIDADE (CUSTO MAIS
ELEVADO);
PRODUTIVIDADE – O TRATAMENTO DE TÊMPERA SUPERFICIAL É MAIS RÁPIDO;
OS PROCESSOS DE TÊMPERA SUPERFICIAL SÃO CLASSIFICADOS DE ACORDO COM O
MÉTODO DE AQUECIMENTO:
TÊMPERA SUPERFICIAL POR CHAMA
TÊMPERA SUPERFICIAL POR INDUÇÃO
Cesar Edil da Costa e Eleani Maria da Costa
Têmpera Superficial
Têmpera por chama
O aquecimento é realizado por meio de chama oxiacetilênica até a austenitização
da camada desejada. O resfriamento é realizado com salmoura ou óleo por meio
de spray ou imersão.
Existem 4 métodos para a têmpera superficial:
Estacionário: Aquece-se apenas o local a ser endurecido com subsequente
resfriamento rápido, por meio de aspersão ou imersão. É o método mais
simples. Emprega apenas um maçarico e um tanque para resfriamento.
Giratório: o componente, de seção circular, gira a uma velocidade estabelecida
empiricamente, enquanto a tocha oxiacetilênica austenitiza a região ser
endurecida. Para um aquecimento mais rápido e homogêneo são empregadas
diversas tochas.
Progressivo: método direcionado ao tratamento de peças de grande porte. O
equipamento consiste de uma ou mais tochas de aquecimento e um dispositivo
de resfriamento por aspersão, montados em um carro que pode Ter sua
velocidade controlada. As velocidades variam, normalmente, de 5 a 30 cm/min.
Progressivo-giratório: O componente gira ao mesmo tempo em que a tocha
sofre deslocamento.
Cesar Edil da Costa e Eleani Maria da Costa
Têmpera Superficial
Aquece-se a superfície até a temperatura de têmpera utilizando
uma chama oxiacetilênica de grande potência, seguido por um
borrifo de água, conseguindo uma camada endurecida até a
profundidade desejada (máx. de 12 mm)
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Têmpera Superficial
Têmpera por indução
O aquecimento é realizado por meio de indução eletromagnética. O tempo de
aquecimento é da ordem de segundos. O resfriamento é realizado com salmoura
ou óleo por meio de spray ou imersão.
Se uma corrente alternada passa por um bobina, estabelece-se nesta um campo
magnético alternado, o qual induz um potencial elétrico na peça a ser aquecida.
Como a peça é um circuito fechado, a tensão induzida provoca um fluxo de
corrente. A resistência à passagem desta corrente provoca o aquecimento da
região a ser temperada.
A camada a ser temperada depende: da forma da bobina de indução;
do número de voltas da bobina; da freqüência do campo magnético; da
densidade de potência.
Cesar Edil da Costa e Eleani Maria da Costa
Têmpera Superficial
Têmpera por indução
O Camadas temperadas com profundidade entre 0,3 a 1,5 mm (dureza entre 58
e 62 HRC) oferecem boa resistência ao desgaste em componentes submetidos a
tensões leves e moderadas. Nestes casos, a profundidade de austenitização
pode ser controlada empregando-se freqüências entre 10 kHz e 2MHz,
densidades de
potência na bobina entre 800 e 8000W/cm2 e tempos de aquecimento inferiores
a 10 s.
Em componentes submetidos á tensões elevadas (> 30% σe) especialmente
aqueles submetidos à tensões cíclicas são recomendadas camadas mais
espessas, entre 1,5 e 6,5mm. Para estes resultados são empregadas
freqüências entre 10 kHz e 1 kHz, densidades de potência entre 80 e 1550
W/cm2 e tempos de aquecimento de até 140s.
Cesar Edil da Costa e Eleani Maria da Costa
Têmpera Superficial
Calor gerado na própria peça por indução eletromagnética.
Passa na bobina uma corrente alternada de alta frequência
induzindo uma corrente elétrica na peça.
Essa corrente induzida aquece a peça por efeito Jaule (I2R).
Quanto maior a frequência da corrente alternada na bobina mais
superficial é o aquecimento na peça.