O conjunto de operações de aquecimento do aço sob controladas temperaturas, tempo, atmosfera e velocidade de resfriamento é chamado de tratamento térmico. Os diferentes tipos de tratamento têm como objetivo alterar as propriedades do aço ou conferir determinadas características do metal.

Enquanto os aços de baixo e médio carbono, geralmente são utilizados a pós serem forjados ou laminados, os aços de alto carbono e com elementos de liga necessitam  ser submetidas a tratamentos térmicos antes da respectiva aplicação.

Recozimento, normalização, têmpera, revenimento e coalescimento são os tipos de tratamento térmico mais comuns.

O processo de têmpera sera o foco dessa  edição.

O objetivo da têmpera esta na obtenção de uma microestrutura que proporcione ao aço propriedades elevadas de dureza e resistência mecânica.O processo consiste no aquecimento até a temperatura de austenitização, ou seja entre 815 ºC e 870 ºC.

O controle da temperatura durante o aquecimento, nos fornos, é feito por pirômetros. Nas forjas o mecânico identifica a temperatura pela a cor do material aquecido.

É importante ressaltar que o aquecimento deve ser lento no inicio, a fim de não provocar defeitos no metal. A manutenção da temperatura varia de acordo com a forma da peça e o tempo nessa fase  deve ser bem controlada. em seguida, o aço é submetido a um resfriamento rápido, provocando a obtenção de uma estrutura martensita. O processo provoca algumas deficiências no aço, como a redução da ductilidade e da tenacidade, alem de tensões internas que podem ocasionar deformações empenamentos fissuração. Por conta disso, é recomendável que o aço temperado seja submetido ao revenimento.

Os meios líquidos e gasosos são os mais utilizados para resfriamento do aço. Entre os líquidos estão água, água com sal ou aditivos cáusticos, óleo ou solução a quasas de polímeros. Entre os gasosos estão o próprio ar e os gases inertes,como nitrogênio, hélio e argônio. Os meios e as velocidades de resfriamento resultam em diferentes variações de têmpera.

Têmpera direta: Processo mais utilizado, consiste no resfriamento rápido, direto da temperatura da austenitização.

Têmpera em tempo variável: A velocidade de resfriamento rápido direto da temperatura  de austenitização. Têmpera em tempo variável: A velocidade de resfriamento é alterada durante o processo, de acordo com o resultado esperado.Normalmente, utilizam dois meios diferentes de resfriamento; Têmpera diferencial: Apenas algumas áreas da peça de aço são temperadas, as demais recebem isolamento. Utiliza-se para peças que necessitam de regiões duras e algumas áreas moles.

Têmpera direta de cementação; Para peça cementada diretamente da temperatura de cementação sem resfriamento intermediário; Têmpera do núcleo; Utiliza-se para cementadas, nas quais o núcleo deve apresentar durezas medias.

Têmpera dupla: Realizada em duas etapas. A primeira a partir da temperatura de têmpera do material do núcleo e a segunda a partir da temperatura da têmpera do material da camada cementada. Utiliza-se para peças com camada profundas de cementação, com a finalidade de aumentar-se a tenacidade do núcleo quando o objetivo é criar a penas uma superfície dura, resistente á brasão, é mais conveniente optar pela a têmpera superficial. Esse método, substitui a têmpera normal, é aplicado principalmente em peças de máquinas. Existem varias razões para que o endurecimento superficial seja escolhido, e não o endurecimento total. São elas: Dificuldades de tratar peça de grandes dimensões em fornos convencionais;possibilidade de endurecer apenas áreas criticas, como dentes de engrenagens grandes, cilindros, etc;

Possibilidade de melhorar a precisão dimensional de peças planas, grandes ou delgadas;

Possibilidade de utilizar aços mais econômicos, como aço carbono;

Diminuição dos riscos de aparecimento de físuras originadas no resfriamento, após o aquecimento.Com a opção pela a têmpera superficial é possível obter superfícies de alta dureza e resistência do desgaste, e boa resistência a fadiga por dobramento, boa capacidade para resistir cargas de contato e resistência satisfatória ao empenamento.

As temperaturas de aquecimento devem proporcionar a austenitização do aço, pois só assim é possível obter á martensita no resfriamento posterior. Os meios de resfriamento e as durezas é resultantes para o aços carbono são

0,30%C 900 ºC – 975 ºC – água 50 RC

0,35%C               900 ºC – água 52 RC

0,40%C 870 ºC – 900 ºC – água 55 RC

0,45%C 870 ºC – 900 ºC – água 58 RC

0,50%C               870 ºC   água 60 RC

0,60%C 850 ºC – 875 ºC   água 64 RC

                                          Óleo 62 RC

Elaborado por Gilberto Vieira Lima.