Existem muitas maneiras de alterar a forma como os metais se comportam e reagem à usinagem de precisão. Um destes métodos é o tratamento térmico. O tratamento térmico pode ser aplicado à peça antes para tornar o material mais maquinável, ou os componentes podem ser maquinados antes das fases finais de endurecimento e aquecimento. O tratamento térmico pode afectar vários aspectos diferentes do metal, incluindo a resistência, dureza, tenacidade, maquinabilidade, formabilidade, ductilidade e elasticidade. Também pode afectar as propriedades físicas e mecânicas do metal para alterar o uso do metal ou alterar o trabalho futuro no metal. Aqui, nós damos uma olhada nos diferentes tipos de tratamento térmico e como estes afetam as peças durante a usinagem de precisão.
HARDENING
No tratamento térmico para endurecer um metal, o metal é aquecido a uma temperatura onde os elementos do metal se tornam uma solução. Antes de fazer isso, defeitos na estrutura cristalina do metal são a principal fonte de ‘dar’ ou plasticidade. O tratamento térmico resolve essas deficiências trazendo o metal para uma solução confiável com partículas finas para fortalecer o metal. Uma vez que o metal é completamente aquecido à temperatura certa para produzir uma solução sólida, ele é rapidamente extinguido para reter as partículas em solução.
No endurecimento por precipitação, partículas de impurezas são adicionadas à liga metálica para aumentar ainda mais a resistência.
CASE HARDENING
No processo de endurecimento da caixa, a camada externa do metal é endurecida enquanto o metal interior permanece macio. Para metais com baixo teor de carbono, como ferro e aço, o carbono adicional tem de ser infundido na superfície. A têmpera da caixa é um processo frequentemente utilizado como passo final após a peça já ter sido maquinada. O calor elevado é utilizado em combinação com outros elementos e produtos químicos para produzir uma camada exterior endurecida. Como o endurecimento pode tornar os metais mais frágeis, o endurecimento da caixa pode ser útil para aplicações que requerem um metal flexível com uma camada de desgaste duradoura.
ANNEALING
Annealing é um método de tratamento térmico onde um metal como alumínio, cobre, aço, prata ou latão é aquecido a uma temperatura específica, mantido a essa temperatura por algum tempo para permitir que a transformação ocorra, e depois resfriado a ar. Este processo aumenta a ductilidade do metal e diminui a dureza para tornar o metal mais funcional. Cobre, prata e latão podem ser resfriados rápida ou lentamente, enquanto metais ferrosos como o aço devem ser sempre resfriados gradualmente para permitir que o recozimento ocorra. O recozimento pode ser usado antes de um metal ser usinado para melhorar sua estabilidade, tornando os materiais mais duros menos susceptíveis de rachar ou fraturar.
NORMALIZAÇÃO
Normalização é um processo de recozimento para aço onde é aquecido 150-200°F mais alto do que no recozimento e mantido à temperatura crítica o tempo suficiente para que a transformação ocorra. O aço tratado desta forma deve ser resfriado a ar. O tratamento térmico na normalização provoca grãos austeníticos menores, enquanto o resfriamento ao ar produz grãos ferríticos mais refinados. Este processo melhora a maquinabilidade, a ductilidade e a resistência do aço. A normalização também é útil para remover grãos colunares e segregação dendrítica que podem ocorrer durante a fundição de uma peça.
TEMPERING
Tempering é um método de tratamento térmico usado para aumentar a resiliência de ligas à base de ferro como o aço. Os metais à base de ferro são muito duros, mas muitas vezes são demasiado frágeis para serem úteis para a maioria dos fins. O revenimento pode ser usado para alterar a dureza, ductilidade e resistência do metal, o que normalmente torna mais fácil a sua usinagem. O metal será aquecido a uma temperatura abaixo do ponto crítico, uma vez que temperaturas mais baixas reduzem a fragilidade enquanto mantêm a dureza. Para aumentar a plasticidade com menos dureza e resistência, são necessárias temperaturas mais altas.
Outra opção é adquirir material que tenha sido endurecido ou endurecer o material antes da usinagem. Embora isto torne a usinagem mais difícil, elimina o risco de alteração do tamanho das peças, ao contrário de um processo de tratamento térmico após a usinagem. Também pode eliminar a necessidade de uma rectificação para obter os acabamentos apertados ou tolerâncias.
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O tratamento térmico pode ser uma parte essencial do processo de usinagem de precisão para transformar metais e garantir que suas peças e peças tenham o desempenho que você precisa. Fale com um dos nossos engenheiros de precisão qualificados sobre as suas necessidades e como encontrar o método certo de tratamento térmico para o seu projecto de engenharia de precisão.