Têmpera em banho de sais, mufla ou a vácuo: os diferentes meios de tratamento térmico

conteudo01 10 / set

Sinônimo de trabalho pesado, diversas peças metálicas são usadas em processos que exigem uma alta resistência e força mecânica. Porém, muitos metais possuem uma estrutura que, por si só, não suportariam tal pressão diária. É nesse ponto que entra em destaque a têmpera!

Esse é um processo que utiliza o aquecimento e resfriamento controlado para mudar a estrutura cristalográfica de um determinado material. Assim, estabilizando o carbono presente em sua composição e aumentando a dureza conforme a necessidade de quem busca esse processo térmico.

Confira abaixo mais algumas informações sobre a têmpera, suas diferentes formas de serem feitas e entenda o assunto com quem é especialista!

Têmpera: um processo cuidadosamente controlado

Em termos gerais, a têmpera opera com três etapas principais:

  • Aquecimento: onde a peça metálica começa a absorver calor;
  • Patamar: onde a temperatura já atingiu o o ponto ideal para que aconteça a mudança estrutural do metal em questão;
  • Resfriamento: onde, controladamente, o calor é extraído do material. Esta é uma das etapas mais críticas, pois, normalmente, o resfriamento deve ser o mais rápido possível, para que não haja tempo de a microestrutura voltar ao estado original. Entretanto, esta operação gera muitas tensões.

Temperar é modificar a estrutura de um material, onde há uma solubilização do carbono e demais elementos de liga presentes na composição química do mesmo. Essa característica eleva a dureza das peças metálicas e a sua ductilidade, possibilitando um uso melhor e mais duradouro nas indústrias.

Banho de sais, forno tipo mufla e forno a vácuo: quais são as diferenças?

Conforme a tecnologia e a aplicação de boas práticas foram avançando no setor metalúrgico, a modalidade a vácuo mostrou maiores vantagens quando falamos em têmpera. Porém, abaixo falaremos individualmente de cada forma de aplicação.

Banho de sais

Funcionando como um processo de imersão em uma espécie de poço cheio de sais apropriados, os quais conduzirão o calor para as peças metálicas. A temperatura e o tempo de permanência são calculados em função do tipo de material e a geometria da peça, a qual é submersa e emergida nesse banho.

A imersão da peça fria diretamente no banho de sais já aquecido gera choque térmico e muitas tensões. Motivo pelo qual, quem utiliza essa modalidade deve fazer uso de fornos auxiliares, para etapas de pré-aquecimento. Estes, vão aquecendo aos poucos o produto, minimizando assim as tensões.

O resfriamento é feito por imersão em outro equipamento, como por exemplo, em tanque de óleo, água, banho de sais com temperatura mais baixa etc. Ou seja, há a necessidade de se movimentar peças quentes.

Forno de Mufla

Normalmente, nos fornos tipo mufla a peça é aquecida junto com o forno, até chegar na temperatura ideal. Aqui, o princípio é semelhante ao de um forno convencional, como o que temos em casa.

Assim como no banho de sais, este processo não possui um sistema próprio de resfriamento. Ou seja, também há a necessidade de movimentação de peças quentes e, sem a adoção de uma forma de resfriamento segura, os aços podem sofrer tensões e trincas.

Forno a vácuo

É o que há de mais moderno em tratamento térmico, pois além de apresentar alta homogeneidade de temperatura em toda a câmara e um sistema de gerenciamento totalmente informatizado, a atmosfera sob vácuo protege a superfície das peças, eliminando a formação de carepas e/ou descarbonetação.

Além disso, o fato de ser equipamento totalmente informatizado, permite um maior nível de controle tanto do aquecimento quanto do resfriamento, tornando-os mais homogêneos entre a superfície e o núcleo da peça, minimizando assim as tensões.

Um outro diferencial é que o resfriamento ocorre no mesmo equipamento, ou seja, não há a necessidade de movimentação de peças quentes, o que traz mais segurança para a operação e também para as peças.

Outro ponto essencial é a repetibilidade de processos. Como os outros meios de tratamento térmico dependem do manuseio e da variável humana, um único minuto a mais em determinada temperatura pode ocasionar resultados diferentes nos materiais.

Além de tudo isso, o tratamento térmico em fornos a vácuo é ambientalmente correto, já que não há a emissão de poluentes e nem utilização de insumos nocivos ao meio ambiente e à saúde.

Sendo superior, por que não se usa apenas a têmpera a vácuo?

Mesmo com maiores vantagens sobre as outras formas de têmpera, há duas questões que impedem o uso absoluto do forno a vácuo:

  • Maior custo;
  • Ligas metálicas incompatíveis com esse tipo de forno.

Dependendo do tipo de liga ou aço que uma empresa utiliza e a verba disponível para a realização da têmpera, o banho de sal e o forno de mufla ainda podem ser mais viáveis. Contudo, não devemos ignorar seus riscos operacionais, a qualidade final e vida útil das peças e as questões ambientais, apenas pelo custo e economia.

Faça a têmpera com quem é especialista!

Após essa explicação sobre os diferentes meios de tratamento térmico, suas maiores vantagens e desvantagens, fica mais fácil entender qual processo térmico é ideal para as suas necessidades.

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