O que é extinguir?

Na metalurgia, a têmpera é definida como "extração controlada de calor". A palavra mais importante nesta definição é "controlado". A têmpera é um método rápido de retornar os metais à temperatura ambiente após o tratamento térmico para evitar que o processo de resfriamento altere significativamente a microestrutura do metal. Ao imergir um objeto de metal em óleo ou água, a escolha de ar líquido ou forçado é chamada de meio, após o qual o metal é resfriado rapidamente das altas temperaturas quando é formado. Isso é frequentemente usado para preservar as propriedades mecânicas relacionadas à estrutura cristalina ou distribuição de fases, que são perdidas no resfriamento lento. Esta técnica é geralmente aplicada a objetos de aço que conferem dureza. Por outro lado, objetos de cobre endurecidos por martelamento ou outra deformação à temperatura normal podem ser restaurados a um estado maleável por aquecimento e têmpera.

Como extinguir

Os meios de têmpera comumente usados ​​incluem polímeros para fins especiais, convecção de ar forçado, água doce, salmoura e óleo. A água é um meio eficaz quando o objetivo é atingir a dureza máxima do aço. No entanto, o uso de água pode fazer com que o metal rache ou se deforme.

Se não for necessária dureza extrema, óleo mineral, óleo de baleia ou óleo de semente de algodão podem ser usados ​​no processo de têmpera. Para os não iniciados, o processo de extinção pode parecer dramático. À medida que o metalúrgico transfere o metal quente para o meio selecionado, uma grande quantidade de vapor sobe do metal.

Meio de têmpera

Há uma variedade de meios de têmpera disponíveis para realizar o processo de têmpera. Cada meio tem suas próprias características únicas de têmpera. As considerações para o tipo de mídia usada incluem velocidade de extinção, preocupações ambientais da mídia de extinção, substituição da mídia de extinção e custo da mídia de extinção. A seguir estão os principais tipos de meios de têmpera:

Ar

Óleo

agua

salmoura

Ar

O ar é um meio de têmpera popular usado para resfriar metais para têmpera. A acessibilidade é um dos principais benefícios do ar. Sua acessibilidade é o resultado de sua abundância na terra. De fato, qualquer material que seja aquecido e depois resfriado até a temperatura ambiente simplesmente por ficar sozinho é considerado resfriado ao ar. A têmpera a ar também é mais intencional quando é comprimida e forçada ao redor do metal que está sendo temperado. Isso resfria as peças mais rapidamente do que o ar parado, embora mesmo o ar comprimido ainda possa resfriar muitos metais muito lentamente para alterar as propriedades mecânicas.

Óleo

O óleo pode resfriar o metal aquecido mais rapidamente do que o ar comprimido. Para temperar com óleo, coloque a parte aquecida em um tanque cheio de algum tipo de óleo. O óleo também pode ser lavado através das peças. Devido às diferentes taxas de resfriamento e pontos de fulgor, geralmente são usados ​​diferentes tipos de óleos, dependendo da aplicação. No entanto, a taxa de têmpera do óleo é muito menor do que a da água. Ferrite e troostita podem se formar mesmo em pequenas porções. Taxas intermediárias entre água e óleo podem ser alcançadas com água contendo 10-30 por cento de Ucon, uma substância com solubilidade inversa e, portanto, se deposita em objetos para diminuir a taxa de resfriamento. Para minimizar a deformação, objetos cilíndricos longos devem ser temperados verticalmente, com as bordas das peças planas e as peças grossas entrando primeiro na poça de fusão. Para evitar a formação de bolhas de vapor, o banho de têmpera de água deve ser agitado.

Água

A água também é capaz de extinguir rapidamente metais aquecidos. Ele resfria o metal mais rápido que o óleo. De maneira semelhante à têmpera em óleo, o tanque é preenchido com água e o metal aquecido é submerso nele. Também pode ser lavado através de peças. Um benefício da água é que a inflamabilidade do meio não é um problema. Além disso, a água é um dos meios de têmpera mais eficazes que requerem dureza máxima, mas é propenso a deformações e rachaduras do produto. Onde a firmeza pode ser sacrificada, use óleos de baleia, algodão e minerais. Estes tendem a oxidar e formar lodo, reduzindo a eficiência.

Salmoura

A salmoura é uma mistura de água e sal. A água salgada esfria mais rápido que o ar, água e óleo. A razão para isso é que a mistura de sal e água evita a formação de bolhas quando entra em contato com o metal aquecido. Isso significa que mais da área da superfície do metal será coberta por líquido, em vez de bolhas.

Aço endurecido

Ao discutir o processo de têmpera, o aço merece menção especial porque suas propriedades mecânicas são muito sensíveis à têmpera. Através de um processo de têmpera chamado têmpera, o aço é elevado a uma temperatura acima de sua temperatura de recristalização e resfriado rapidamente através do processo de têmpera. Comparado ao resfriamento lento, a têmpera rápida altera a estrutura cristalina do aço. Dependendo do teor de carbono e dos elementos de liga do aço, ele pode deixar uma microestrutura mais dura e quebradiça, como martensita ou bainita, à medida que sofre o processo de têmpera. Essas microestruturas levam a um aumento na resistência e dureza do aço. No entanto, eles tornam o aço suscetível a rachaduras e reduzem bastante a ductilidade. Por esta razão, alguns aços são recozidos ou normalizados após o processo de têmpera.

Processo de extinção

O processo de têmpera é projetado para alterar a microestrutura do metal em conjunto com os processos térmicos. Se feito corretamente, isso produzirá força máxima e bom alongamento na fundição.

A têmpera do aço geralmente é realizada por imersão em água, óleo, solução de polímero ou sal, embora às vezes o ar forçado seja usado. Como resultado da têmpera, o hardware de produção deve desenvolver uma microestrutura temperada aceitável e, em áreas críticas, as propriedades mecânicas devem atender às especificações mínimas após a têmpera da peça. A eficácia da têmpera depende das propriedades de resfriamento do meio de têmpera em relação à capacidade de endurecimento do aço. Portanto, os resultados podem variar pela alteração da composição do aço ou agitação, temperatura e tipo de meio de têmpera.

O projeto do sistema de têmpera e a meticulosidade da manutenção do sistema contribuem para o sucesso do processo. O design da peça também contribui para as propriedades mecânicas e distorção devido à têmpera.