Neste trabalho foi estudada a influência do tratamento térmico na microestrutura e propriedades de peças forjadas a quente. Inicialmente são apresentados os princípios e objetivos do tratamento térmico, seguido de uma descrição detalhada dos materiais e métodos experimentais. Em seguida, este trabalho foca na influência de diferentes processos de tratamento térmico na microestrutura e propriedades mecânicas de peças forjadas a quente, bem como na análise dos mecanismos envolvidos. Por fim, conclui-se a aplicação e potencial valor do tratamento térmico na produção de peças forjadas a quente.
Como importantes peças mecânicas, as peças forjadas a quente são amplamente utilizadas no setor aeroespacial, automotivo e energia. Para melhorar as propriedades mecânicas e a vida útil das peças forjadas a quente, o tratamento térmico torna-se indispensável na produção. O tratamento térmico altera a estrutura estrutural dos materiais metálicos, controlando parâmetros como temperatura de aquecimento, tempo de isolamento térmico e velocidade de resfriamento, o que consequentemente afeta suas propriedades. Assim, um estudo aprofundado da influência do tratamento térmico na microestrutura e propriedades das peças forjadas a quente é importante para otimizar o processo produtivo e promover a qualidade do produto.
Neste trabalho, um aço de liga típico foi selecionado como material experimental e as peças forjadas foram preparadas pelo processo de forjamento a quente. Posteriormente, as peças forjadas foram submetidas a vários processos de tratamento térmico, incluindo têmpera, revenimento e normalização. Utilizando equipamentos experimentais como microscopia metalográfica e microscopia eletrônica de varredura, foram observadas as alterações microestruturais das peças forjadas submetidas a diferentes processos de tratamento térmico. Além disso, as propriedades mecânicas das peças forjadas foram avaliadas através de ensaios de tração e impacto.
Efeito microestrutural: os resultados experimentais mostraram que os diferentes processos de tratamento térmico influenciaram significativamente a microestrutura das peças forjadas a quente. O tratamento de têmpera permitiu que as peças forjadas obtivessem uma microestrutura martensítica, aumentando a dureza, mas diminuindo a tenacidade. O tratamento de têmpera é capaz de eliminar as tensões internas geradas pela têmpera e obter uma microestrutura de martensita temperada ou sostenita temperada, resultando em peças forjadas com melhores propriedades mecânicas integradas. O tratamento de normalização resultou em microestruturas perlíticas e ferríticas uniformemente distribuídas, melhorando a resistência e a plasticidade das peças forjadas.
Efeito das propriedades mecânicas: o processo de tratamento térmico também tem um efeito importante nas propriedades mecânicas das peças forjadas a quente. O tratamento de têmpera melhorou significativamente a dureza e a resistência ao desgaste das peças forjadas, mas reduziu a resistência ao impacto. O tratamento de têmpera é capaz de melhorar a tenacidade e a plasticidade das peças forjadas, mantendo uma certa dureza. O tratamento de normalização permite que as peças forjadas obtenham um bom equilíbrio de força e plasticidade.
O mecanismo pelo qual o tratamento térmico afeta a estrutura e as propriedades das peças forjadas a quente envolve principalmente o fortalecimento da solução sólida, o fortalecimento da precipitação e o refinamento de grãos. Durante a têmpera, o resfriamento rápido inibe a transição da austenita para perlita, resultando na formação de uma estrutura martensítica que aumenta a dureza através do reforço de solução sólida. Durante a têmpera, a martensita decompõe-se e precipita carbonetos. A tenacidade é melhorada pelo reforço da precipitação. O tratamento de normalização permite obter microestruturas finas de perlita e ferrítica com taxas adequadas de aquecimento e resfriamento, o que permite um refinamento de grão e um aumento no desempenho geral.
Neste trabalho foi estudada a influência do tratamento térmico na microestrutura e propriedades de peças forjadas a quente, verificando-se que diferentes processos de tratamento térmico influenciam significativamente a microestrutura e as propriedades mecânicas das peças forjadas. Através da seleção racional dos parâmetros do processo de tratamento térmico, a estrutura estrutural das peças forjadas a quente pode ser otimizada e suas propriedades mecânicas e vida útil podem ser melhoradas. Isso é importante para orientar a produção real, melhorar a qualidade das peças forjadas a quente e ajudar a promover o progresso técnico e o desenvolvimento de aplicações nos campos relacionados.
