Para assegurar que os componentes metálicos possuem as propriedades mecânicas, físicas e químicas desejadas,Os processos de tratamento térmico são muitas vezes essenciais, além da seleção de materiais adequados e de várias técnicas de formaçãoO aço é o material mais utilizado na indústria de máquinas devido à sua microstrutura complexa, que pode ser controlada através de tratamento térmico.Tratamento térmico de aço é um dos principais focos no tratamento térmico de metais.

Além disso, metais como alumínio, cobre, magnésio, titânio, e suas ligas também podem ter suas características mecânicas, físicas,e propriedades químicas alteradas através de tratamento térmico para obter diferentes características de desempenho.

O tratamento térmico geralmente não altera a forma nem a composição química geral da peça de trabalho; em vez disso,Modifica a microestrutura interna ou altera a composição química da superfície para conferir ou melhorar as propriedades de serviço do componenteA sua característica é a melhoria da qualidade interna da peça, que normalmente não é visível a olho nu.A função do tratamento térmico é melhorar as propriedades mecânicas dos materiais, eliminar as tensões residuais e melhorar a maquinabilidade dos metais.

Métodos comuns de tratamento térmico das peças

Tratamento térmico químico

O tratamento térmico químico envolve o uso de reações químicas, por vezes combinadas com métodos físicos, para alterar a composição química da superfície e a microestrutura dos componentes de aço.Após tratamento térmico químicoO objectivo principal é melhorar a resistência ao desgaste, a resistência à fadiga, a resistência à corrosão, a resistência à corrosião e a resistência à corrosião.e resistência à oxidação a altas temperaturasOs métodos de tratamento térmico químico incluem a carburagem, nitruração, boruração, sulfurização, aluminização, cromização, silicização, co-difusão carbono-nitrogénio, oxinitruração, co-difusão tiocianato,e processos de difusão multicomponentes como revestimentos de titânio com carbono (azoto).

Resistência de contacto Aquecimento

O princípio do aquecimento por resistividade de contacto consiste em passar corrente de baixa tensão através da resistência de contacto entre o eléctrodo e a peça de trabalho,aquecimento rápido da superfície da peça de trabalhoEste método tem as vantagens de equipamento simples, facilidade de operação e boa automação.resultando numa distorção mínima da peça de trabalhoNão requer temperação e melhora significativamente a resistência ao desgaste e à resistência aos arranhões da peça, embora a camada endurecida seja relativamente fina (0,15 ‰).35 mm) e apresenta fraca uniformidade na microestrutura e durezaEste método é utilizado principalmente para o endurecimento de superfícies de guias de máquinas-ferramenta de ferro fundido e tem uma aplicação limitada.

Tratamento térmico por feixe de elétrons

A tecnologia do feixe de elétrons está em uso há mais de 20 anos e é amplamente aplicada em processos de soldagem e corte de metais.Tratamento térmico de feixe de elétrons é uma nova técnica que utiliza feixes de elétrons de alta densidade de energia para endurecimento de superfícieO feixe de elétrons é emitido a partir de um cátodo aquecido (filamento) através de um ânodo anular de alta tensão, focado num feixe que atinge a superfície do metal, alcançando o aquecimento.A profundidade de aquecimento das peças tratadas depende da tensão de aceleração e da densidade do metalPor exemplo, a uma potência de 150 kW, a profundidade teórica de aquecimento no ferro é de 0,076 mm e no alumínio é de 0,178 mm. O tratamento térmico com feixe de elétrons tem uma taxa de aquecimento rápida,com tempo de austenitização de apenas uma fração de segundo, resultando em grãos superficiais muito finos, maior dureza do que o tratamento térmico convencional e excelentes propriedades mecânicas.

Calentamento eletrolítico

O aquecimento eletrolítico é um processo de tratamento térmico de metais que altera as propriedades mecânicas da camada de superfície através do aquecimento e resfriamento da superfície dos componentes de aço.O endurecimento da superfície é o foco principal do tratamento térmico da superfície, visando a obtenção de uma camada de superfície dura e uma distribuição interna de tensões favorável para melhorar a resistência ao desgaste e à resistência à fadiga do componente.uma corrente contínua (150 ∼ 300 V) é passada através de um eletrólitoO hidrogênio é liberado no cátodo e o oxigênio no ânodo.Aumentar a resistência e gerar uma grande quantidade de calorDurante o apagamento, a peça submersa no eletrólito é ligada ao cátodo, enquanto o tanque de eletrólito está ligado ao ânodo.A parte submersa da peça de trabalho é aquecida (alcançando a temperatura de apagamento em 5 a 10 segundos)Após desligamento, a peça pode ser arrefecida no eletrólito ou transferida para um reservatório de apagamento separado.com uma solução de carbonato de sódio de 5% a 18% sendo a mais utilizada, desde que a temperatura não exceda 60°C; caso contrário, o filme de gás hidrogénio torna-se instável, afectando o efeito de aquecimento.

Tratamento térmico a laser

O endurecimento a laser envolve o uso de lasers para aquecer a superfície do material acima do ponto de transformação de fase, fazendo com que a austenita se transforme em martensita à medida que o material esfria,Deste modo, endurecendo a superfícieO endurecimento a laser dos dentes das engrenagens envolve altas taxas de aquecimento e arrefecimento, resultando em ciclos de processo curtos sem a necessidade de meios de apagamento externos.incluindo a mínima distorção da peça de trabalho, um ambiente de trabalho limpo, sem necessidade de pós-processamento como a moagem, e o tamanho das engrenagens tratadas não é limitado pelo equipamento de tratamento térmico.Devido à sua alta densidade de potência e velocidade de arrefecimento rápida, o endurecimento a laser está gradualmente a substituir processos tradicionais como o endurecimento por indução e o tratamento térmico químico em muitas aplicações industriais,especialmente para peças com requisitos de precisão elevados.

Tratamento térmico a vácuo

O aquecimento do banho de sal está ficando desatualizado devido a limitações ambientais.O ambiente de vácuo refere-se a atmosferas com pressões abaixo de uma atmosferaO tratamento térmico a vácuo também se enquadra no tratamento térmico controlado por atmosfera.O desenvolvimento e o aperfeiçoamento da tecnologia de tratamento térmico a vácuo levaram à sua ampla adopçãoO processo de secagem é caracterizado pela ausência de oxidação e descarbonização, resultando em superfícies limpas e brilhantes após o apagamento, alta resistência ao desgaste, não poluição e um alto grau de automação.As tecnologias de tratamento térmico a vácuo comumente utilizadas na produção industrial incluem o recozimento a vácuoDesgaseamento a vácuo, apagamento a óleo a vácuo, apagamento a água a vácuo, apagamento a gás a vácuo, temperamento a vácuo e carburizamento a vácuotornando-se uma das técnicas de tratamento térmico mais predominantes em oficinas.

Tratamento térmico por indução e tecnologia de nitruração de íons

O tratamento térmico por indução é amplamente utilizado em indústrias como fabricação de automóveis, máquinas de construção e petroquímicos devido à sua eficiência, economia de energia, limpeza e flexibilidade.Quase 40% das peças de automóveis podem ser tratadas com tratamento térmico por induçãoO aquecimento por indução permite que muitos produtos sejam processados em linhas de produção totalmente automatizadas ou semi-automatizadas,Melhorar a consistência da qualidade dos produtosO desenvolvimento mais rápido nesta área é nas fontes de alimentação de aquecimento por indução.Quando os tubos de oscilação electrónicos obsoletos foram substituídos por sistemas totalmente transistoresOs transistores controlados por microcomputadores permitem uma regulação estável e precisa, reduzindo significativamente a interferência dos harmônicos da rede de energia.

Utilização de novas tecnologias de reforço da superfície e promoção do tratamento térmico da atmosfera com base em nitrogénio

Os métodos tradicionais de tratamento de superfícies de ferramentas limitavam-se a técnicas ultrapassadas, como o tratamento a vapor e a oxinitruração, aumentando tipicamente apenas a vida útil das ferramentas em 30% a 50%.A China desenvolveu e introduziu de forma independente tecnologias como o tratamento composto de banho de sal QPQ e revestimentos de óxido de titânio PVDO primeiro pode estabilizar e prolongar a vida útil da ferramenta de 2 a 3 vezes com equipamentos simples e baixos custos, tornando-o particularmente adequado para ferramentas normais.Este último pode aumentar a vida útil da ferramenta de 3 a 5 vezes, adequado para várias ferramentas de engrenagem de precisão e de valor.permitindo a descarbonização sem oxigénio e reduzindo os defeitos de oxidação interna, melhorando assim a qualidade do tratamento térmico químico.