Tratamentos térmicos superficiais

Tratamentos Termoquímicos
Definição
São aqueles que combinam a ação do calor com a ação química e o resultado é o enriquecimento de uma camada, ou mesmo todo o volume, de uma peça com um elemento metálico ou não metálico.

Finalidade
Endurecimento superficial pela modificação parcial da composição química ou através de mudanças estruturais na superfície do componente.

Tratamentos Termoquímicos Superficiais
Resultado
Melhora da resistência ao desgaste da peça sem afetar a dutilidade no seu interior.

Aplicações
Situações onde se deseja superfície com elevada dureza, resistente ao desgaste, e núcleo tenaz capaz de resistir ao impacto quando em uso – Engrenagens (gears), mancais (bearings) e eixos (shafts).

Tratamentos Termoquímicos Superficiais
Características superficiais dos aços contribuem para:
Propriedades mecânicas – dureza, dutilidade, tenacidade, fluência, elasticidade. Propriedades químicas – corrosão, oxidação. Propriedades tribológicas: atrito, desgaste.

Métodos superficiais de Endurecimento
Adição de camadas
- Recobrimento metálico (hardfacing) - camadas soldadas, thermal spray(recobrimento sem solda) - Revestimento (coating) – chemical vapor deposition, thin films (physical vapor deposition, sputtering, ion plating, ion mixin).

Modificação do substrato
- Métodos difusivos – cementação, nitretação, carbonitretação, nitrocementação, boretação. - Métodos de endurecimento seletivo – flame hardening (endurecimento por chama direta), induction hardening (endurecimento a indução), laser hardening, ion implantation, selective carburizing or nitriding.

Métodos Difusivos de Endurecimento
São métodos que envolvem a modificação química da superfície e que necessitam de aquecimento para aumentar a difusão dos elementos na superfície da peça. Profundidade da camada difusiva ∝ K (tempo)1/2 onde K = cte difusiva e que depende da temperatura, composição química do aço e do gradiente de concentração da espécie endurecedora (C, N ou B).