Endurecimento de Aço: 6 Passos (com Imagens)

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O aço é uma liga de ferro que é usada, entre outras coisas, na construção e na fabricação de ferramentas metálicas. Em aplicações onde o aço está sujeito a muito desgaste, ele deve ser temperado e revenido para que seja adequado ao uso a que se destina. Com as ferramentas certas e um pouco de prática, você poderá endurecer o aço antes que perceba.

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1. Comece com aço com teor de carbono suficiente. O endurecimento do aço faz com que a estrutura do carbono se cristalize, semelhante à forma como o carvão ou o grafite se transformam em diamantes devido ao calor e à pressão na terra. Sem ser ligado a outros metais, o aço deve ter um teor de carbono de cerca de 0,6% ou mais para ser endurecido. Este tipo de aço é chamado de aço de alto carbono ou aço ferramenta (ligas de aço como aço prateado e chapa de calibre também são aços de alto carbono).

Aços de carbono médio com teor de carbono de 0,4 a 0,55 por cento também podem ser endurecidos, mas esse tipo de aço deve ser ligado com outros metais para que o aço possa ser endurecido mais completamente.
Aços mais macios com teor de carbono de 0,4% ou menos não podem ser endurecidos diretamente. No entanto, estes podem ser revestidos com outros materiais para torná-los mais duros em um processo chamado endurecimento da caixa.

2. Aqueça o aço. Aqueça toda a peça de aço lentamente no início. Em seguida, concentre o calor na área a ser endurecida, como uma ponta de cinzel ou ponta de chave de fenda, até que a área fique vermelha.

3. Tempere o aço em um líquido. Mergulhe o aço quente em um líquido ou gás para resfriá-lo rapidamente, o que endurecerá o metal. Diferentes líquidos podem ser usados para extinguir.

O óleo é mais comumente usado para têmpera, especialmente se você não tiver certeza da composição química exata do aço. Os óleos comumente usados são óleo vegetal, óleo mineral, semente de algodão ou óleo de baleia. O óleo resfria o aço mais lentamente do que a água, tornando-o menos propenso a quebrar, mas endurece o aço tão bem quanto a água. Aços complexos, como a maioria dos aços multiliga modernos, tendem a quebrar se temperados muito rapidamente, como com água. Se as bolhas se formarem, elas retardam o processo de resfriamento e criam pontos macios no metal, de modo que o fluido extintor geralmente é agitado para evitar a formação de bolhas. Os óleos extintores podem formar fumos, salpicos e derrames e representar um potencial risco de incêndio se não forem devidamente controlados.

A água salgada extingue o aço quente mais rápido do que a água normal porque o sal faz as bolhas desaparecerem mais rapidamente. No entanto, deve ser enxaguado imediatamente, pois o aço salgado corrói mais rápido que a água doce.

Os polímeros de glicol ficam entre a água e o óleo em termos de têmpera, com o grau de resfriamento dependendo da quantidade de glicol. Isso corrói o aço menos do que a água e é menos provável de inflamar do que o óleo, mas a proporção de polímero para água deve ser monitorada continuamente para garantir resultados consistentes.

O líquido criogênico é usado para evitar a formação de pontos macios e quebradiços e força o aço a ser endurecido mais completamente. Esses fluidos são mais propensos a serem usados em aços de alto carbono do que de médio carbono.

4. Limpe a amostra. Isso remove o líquido extintor e prepara o aço para a têmpera. Se um líquido diferente da água foi usado para temperar o aço, então a água pode ser usada posteriormente para enxaguar o aço. Caso contrário, um abrasivo leve, como pedra de polimento, também pode ser usado.

5. Reaqueça o aço, mas não muito. Este segundo aquecimento tempera o aço para neutralizar a fragilidade causada pelo processo de endurecimento. O aço pode ser aquecido em forno ou banho com óleo, nitrato de sódio e potássio ou chumbo. A temperatura à qual o aço é aquecido durante o revenimento determina a dureza do aço; quanto maior a temperatura, mais macio, mas menos quebradiço.

Durante o revenimento, o aço aquecido mostra cores de óxido na superfície, a partir das quais você pode inferir o quão quente está. As cores começam do amarelo claro (cerca de 200 graus Celsius) ao roxo (300 graus Celsius). essas cores são usadas como guia para temperagem, dependendo da finalidade da amostra. No entanto, os aços-liga requerem temperaturas mais altas para atingir uma determinada cor do que os aços carbono.

6. Deixe o aço esfriar. Em contraste com o resfriamento rápido durante a têmpera, o aço pode ser resfriado rapidamente ou lentamente, dependendo das propriedades desejadas do aço acabado. No entanto, as ligas de aço que se tornam quebradiças novamente após o revenimento devem ser resfriadas apenas lentamente.

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Os furos feitos em aço para aquecimento e têmpera devem sempre ser perfurados completamente e depois selados com lã de amianto para evitar rachaduras.