De maneira simplificada, o tratamento térmico consiste em aquecer e resfriar uma peça de aço para que ela atinja propriedades físicas específicas como dureza, elasticidade, ductilidade e resistência à tração, sem que se modifique o estado físico do metal.

Os aços são ligas compostas de ferro e carbono que se agrupam formando estruturas geométricas tridimensionais, que juntas formam cristais irregulares chamados grãos, que quando aquecidos e resfriados abruptamente tem sua estrutura cristalina modificada, podendo ficarem mais duros ou mais maleáveis.

O tratamento térmico provoca mudanças nas propriedades mecânicas do aço e essas mudanças dependem de fatores como temperatura de aquecimento, velocidade de resfriamento e composição química do material, que determinarão se o aço será mais resistente, mais mole ou mais elástico, de acordo com a finalidade para a qual ele será usado.

Para isso, é necessário conhecer as características do aço e seus constituintes, como o teor de carbono e os complementos que podem estar presentes nele como o cromo, o manganês, o tungstênio,  o níquel  ou o vanádio, por exemplo.

Os principais processos utilizados em cutelaria para o tratamento térmico do aço são:

Normalização

O processo de normalização tem como objetivo refinar e homogeneizar a estrutura do aço, formando microestruturas favoráveis a usinabilidade e também, eliminar ou reduzir tensões internas formadas por tratamentos térmicos ou mecânicos anteriores. Este processo é realizado ao elevar a temperatura da peça acima da temperatura não magnética e resfriando-a em temperatura ambiente.

Recozimento

Em consequência aos processos de fabricação (fundição, lingotamento convencional,superaquecimento, etc.), as barras de aço podem acumular tensões e apresentar microestruturas heterogêneas com exagerado tamanho de grãos e dureza elevada. O processo de recozimento é realizado com o objetivo de reduzir ao máximo a dureza do aço, aumentando sua ductilidade e usinabilidade, além de controlar o tamanho do grão.

Este processo consiste na elevação lenta da temperatura da peça até a temperatura não magnética e posterior resfriamento o mais lento possível, na prática usa-se a própria forja a gás como meio isolante térmico para reduzir a temperatura o mais lentamente possível ou ainda em recipientes contendo cal virgem, cinzas ou outros meios isolantes térmicos.

Têmpera

A têmpera é o tratamento térmico que busca elevar a dureza do aço. Este processo consiste no aquecimento da peça até a temperatura não magnética e resfriamento brusco em algum meio refrigerante como água ou óleo. Em alguns aços ligados é necessário um período de “encharcamento” onde mantêm-se a temperatura não magnética por um determinado período até que haja a dissolução dos carbonetos para obtenção de melhor resultado.

Os meios refrigerantes podem ir desde água a ar soprado dependendo o aço, na prática recomenda-se o uso de óleo de têmpera, que mostra-se mais eficiente para a maioria dos aços.Um produto de alta qualidade e específico para este fim,  facilitando o processo e resultando em maior qualidade, menos distorções e pouca probabilidade de trincas.

Esse tratamento térmico pode ser feito na peça inteira (têmpera integral)  ou em algumas partes pré-determinadas dela (têmpera seletiva), essa diferenciação tem por finalidade manter uma parte com alta dureza e outra com alta tenacidade aliando essas características numa só peça.

Para testar se o processo de têmpera funcionou, basta passar uma lima no fio da faca já revenida. A lima deve escorregar sem arrancar material. Caso arrancar material na peça completa ou em algumas partes, a têmpera não funcionou ou foi incompleta, sendo necessário repetir o processo.

Revenimento

O revenimento é geralmente aplicado logo após a têmpera e tem por finalidade diminuir e equalizar a dureza do aço, aliviando tensões internas provocadas pela têmpera e impedindo a peça de quebrar.

Sua execução consiste em elevar a peça a uma temperatura inferior à temperatura não magnética e manter essa temperatura por um determinado período. A temperatura para o revenimento, bem como o tempo de manutenção, será determinada pelo tipo de aço e pelas dimensões da peça.

Este processo pode ser executado em fornos a gás, elétricos ou por indução e em meios líquidos. Assim como na têmpera, é possível aplicar o revenimento apenas em partes da peça, processo conhecido como revenimento seletivo.

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