"Haikai 俳句" Deformação e Distorção do aço na Têmpera e Revenimento
Como descrito no Haikai 07, “não existe milagre na operação de Têmpera e Revenimento de um componente em aço sem impacto no empenamento e, ou distorção dimensional”. E isso para quaisquer rotas de resfriamento (têmpera): “ao ar”; “gás nitrogênio sob pressão”, ou “óleo”. O processo térmico conhecido como “Têmpera a Vácuo” ocorre com o resfriamento de gás nitrogênio sob pressão que pode variar de 1 até 15 bar (Brasil).
Se depois da têmpera e revenimento de um componente em aço mostrar, através de adequadas medições, que o empenamento e a distorção apresentam valores próximos do dimensional original isto não significaria que a deformação não ocorreu. A deformação está presente, porém não retratada porque a somatória das tensões – matéria prima, usinagem, tensões térmicas (aquecimento e resfriamento) e outras – apresentaram resultado “zero tensões”. Isso explicaria a decepção naquelas situações em que o processo térmico é conduzido “ipsis literis” como da primeira vez com “zero deformação / distorção”, porém não reproduzir estes mesmos resultados na segunda vez. O que teria mudado nessas situações?
Abaixo são mostrados os resultados de estudo realizados no centro de pesquisa do fabricante de aço Uddeholm para a deformação / distorção de um corpo de prova em aço Orvar Superior de dimensões 100x100x25 mm considerando as etapas de Têmpera para três condições de resfriamento - ar, óleo e gás nitrogênio - e para a etapa do Revenimento (“Tempering”). Observe que para quaisquer condições de resfriamento ocorre a deformação / distorção do aço. Esse fenômeno é uma propriedade física do ferro (alotropia) de estrutura cristalina que experimenta expansão no aquecimento, contração no resfriamento e, se rápido, experimenta nova expansão. Essa alteração em volume pode alcançar até 4% em volume.
Portanto, quando construir um componente, molde, ou matriz, lembre-se de que será necessário, posteriormente, modificar as propriedades mecânicas pela Têmpera e Revenimentos e que a deformação e/ou distorção dimensional estão presentes. Seria possível calcular isso, mas não é operação matematicamente simples. Assim, evite aborrecimentos e preveja no projeto farto sobremetal para a têmpera. Utilize a regra de 0,2% de sobremetal para todos os dimensionais, mas para muitas situações dependendo da esbelteza da peça, considere sobremetal acima de 2,0 mm.
Se depois da têmpera e revenimento de um componente em aço mostrar, através de adequadas medições, que o empenamento e a distorção apresentam valores próximos do dimensional original isto não significaria que a deformação não ocorreu. A deformação está presente, porém não retratada porque a somatória das tensões – matéria prima, usinagem, tensões térmicas (aquecimento e resfriamento) e outras – apresentaram resultado “zero tensões”. Isso explicaria a decepção naquelas situações em que o processo térmico é conduzido “ipsis literis” como da primeira vez com “zero deformação / distorção”, porém não reproduzir estes mesmos resultados na segunda vez. O que teria mudado nessas situações?
Abaixo são mostrados os resultados de estudo realizados no centro de pesquisa do fabricante de aço Uddeholm para a deformação / distorção de um corpo de prova em aço Orvar Superior de dimensões 100x100x25 mm considerando as etapas de Têmpera para três condições de resfriamento - ar, óleo e gás nitrogênio - e para a etapa do Revenimento (“Tempering”). Observe que para quaisquer condições de resfriamento ocorre a deformação / distorção do aço. Esse fenômeno é uma propriedade física do ferro (alotropia) de estrutura cristalina que experimenta expansão no aquecimento, contração no resfriamento e, se rápido, experimenta nova expansão. Essa alteração em volume pode alcançar até 4% em volume.
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