Tratamento Térmico de Aço Inoxidável
Para entender por que o aço inoxidável requer o tratamento de solução, primeiro precisamos esclarecer o propósito desse tratamento, suas funções, quais materiais o necessitam e em quais indústrias ele é comumente aplicado.
Primeiro, vamos discutir o processo. O tratamento de solução é realizado para dissolver carbetos, fases γ’ e outros precipitados presentes na matriz, obtendo uma solução sólida supersaturada uniforme. Isso facilita a reprecipitação de carbetos finamente dispersos e bem distribuídos, bem como das fases de endurecimento γ’, durante o envelhecimento subsequente. Ao mesmo tempo, alivia as tensões geradas pelo trabalho a frio ou a quente e permite a recristalização da liga. Em segundo lugar, o tratamento de solução é efetuado para alcançar um tamanho de grão adequado, garantindo a resistência à fluência em altas temperaturas da liga. A temperatura do tratamento de solução geralmente varia entre aproximadamente 980 °C e 1250 °C, sendo escolhida com base no comportamento de precipitação e dissolução das fases em cada liga específica, bem como nas exigências de serviço, de modo a assegurar as condições necessárias para a precipitação das principais fases de endurecimento e um tamanho de grão adequado.
- Materiais Comumente Tratados
Os materiais mais comuns incluem SUS304, SUS303, SUS316, 1Cr18Ni9, 0Cr19Ni9 e outros aços inoxidáveis austeníticos. Além dos aços inoxidáveis austeníticos, os aços inoxidáveis dúplex e os aços inoxidáveis de endurecimento por precipitação — como 630, 17-4 e outros — também requerem o tratamento de solução. Seus objetivos são amplamente semelhantes.
- Objetivo do Tratamento
O aço inoxidável austenítico é aquecido até cerca de 1100 °C para dissolver completamente ou substancialmente as fases de carbeto, permitindo que o carbono se dissolva na austenita. Em seguida, é resfriado rapidamente até a temperatura ambiente, levando o carbono a um estado supersaturado (em que o carbono já está estabilizado e não possui capacidade nem oportunidade de formar carbetos ricos em cromo com o cromo). Esse método de tratamento térmico é conhecido como tratamento térmico de solução.
O resfriamento rápido no tratamento térmico de solução assemelha-se ao têmpera do aço comum, mas essa “têmpera” difere daquela do aço convencional — a primeira é um tratamento de amolecimento, enquanto a segunda é de endurecimento (formação de martensita). Além disso, as temperaturas de aquecimento para a têmpera variam conforme a dureza desejada, mas não atingem 1100 °C.
- Campo de aplicação
Com o rápido desenvolvimento industrial, a aplicação dos processos de tratamento térmico de solução tem se tornado cada vez mais ampla. As áreas de aplicação mais comuns incluem peças de aço inoxidável conformadas por estampagem profunda. Produtos típicos incluem garrafas térmicas, pratos, foles e muito mais. Também é utilizado na indústria médica. É claro que as aplicações nos setores aeroespacial, optoeletrônico e naval são numerosas e não estão aqui exaustivamente listadas.
- Qual é a Diferença Entre o Tratamento de Solução e a Têmpera?
As diferenças entre o tratamento de solução e a têmpera podem ser distinguidas sob três aspectos: material, processo e propósito.
Materiais Diferentes:
O tratamento de solução é geralmente aplicado a aços inoxidáveis austeníticos, como 304, 316 e 630 (aço inoxidável de endurecimento por precipitação), enquanto a têmpera é principalmente utilizada em aços inoxidáveis ferrosos, como 410, 420 (2Cr13) e 430 (3Cr13) — aços inoxidáveis martensíticos e ferríticos.
Processos Diferentes:
Isso é relativamente fácil de compreender. O tratamento de solução refere-se a um processo de tratamento térmico no qual a liga é aquecida até a região monofásica de alta temperatura, mantida isotermicamente para dissolver completamente as fases excedentes na solução sólida e, em seguida, resfriada rapidamente, obtendo uma solução sólida supersaturada.
A têmpera é um processo de tratamento térmico no qual o aço é aquecido acima da temperatura crítica, mantido por um determinado período e, em seguida, resfriado a uma taxa superior à taxa crítica de resfriamento, resultando em uma microestrutura predominantemente martensítica e não em equilíbrio.
Finalidades Diferentes:
Conforme mencionado anteriormente, o tratamento de solução é realizado para modificar a estrutura da matriz do aço inoxidável austenítico, enquanto a têmpera é um processo usado para aumentar a dureza e a resistência.
