Aço sinterizado: Posso tratar termicamente?

Aço sinterizado: Posso tratar termicamente?

Esta é uma pergunta que frequentemente ouço quando comento sobre aços sinterizados. Recebo-a com naturalidade, pois o aço sinterizado é normalmente visto como um material exótico. Na verdade é simplesmente aço, como qualquer outro, porém conformado de uma maneira diferente. É o mesmo que perguntar se aço fundido pode ser tratado, ou aço laminado, estampado, microfundido, forjado, repuxado… Sim, o aço sinterizado pode ser tratado termicamente.

Listaremos a seguir vários processos aplicados em materiais sinterizados, porém uma coisa é comum a todos eles: sempre se deve utilizar o processo gasoso como meio, ou seja, processos sólidos ou líquidos, tais como banho de sal, devem ser evitados principalmente em peças com porosidade maior do que 8%. Isto porque a porosidade inerente ao material absorve os sais do banho, podendo posteriormente apresentar corrosão ou eflorescência.

A porosidade também afeta a condutibilidade térmica do material, que é menor do que a do material maciço. Por outro lado acelera a difusão de elementos em processos termoquímicos e a consequente formação de camadas. Neste caso muito cuidado deve ser tomado para que não ocorra o cruzamento de camada, que acaba por gerar peças com alta dureza superficial, porém com núcleos também endurecidos, o que pode ser negativo em peças submetidas a aplicações dinâmicas. Quanto maior a porosidade da peça, maior será a velocidade de difusão. Como se pode ver, materiais sinterizados exigem parâmetros próprios para serem tratados. Na verdade, qualquer material, sinterizado ou não, deve ser tratado dentro de parâmetros obtidos por meio de testes empíricos em um determinado forno.

Outro ponto importante é que as equações são válidas quando não existem outras microestruturas ou precipitados, particularmente os carbonetos. São calculadas para estruturas “puras”, ou seja, citando a transformação martensítica, a transformação leva a 100% de martensita.

Dureza: novamente a porosidade tem influência sobre este resultado. Durante o ensaio de dureza, a ponta de prova é submetida a uma força que deforma a superfície do material. A porosidade do sinterizado também é deformada durante o ensaio e os valores resultantes apresentam-se inferiores aos do material maciço. Por este motivo, chamamos esta medida de “dureza aparente”. Isto não significa, porém, uma menor resistência ao desgaste, pois a microdureza do material será a mesma de um material maciço de igual composição.

Os processos de tratamento frequentemente aplicados são: Têmpera com resfriamento em óleo e posterior revenimento, cementação, nitretação, carbonitretação, nitretação gasosa ou a plasma, nitro-carbonetação ferrítica, oxidação a vapor (ferroxidação) e têmpera indutiva. Existe também um processo exclusivo para peças sinterizadas chamado Sinter-Hardening, executado durante o processo de sinterização do material, que consiste em um rápido resfriamento através de atmosfera refrigerada, logo após a saída da peça da zona quente do forno. Por ser um resfriamento mais brando quando comparado ao feito em óleo, resulta em peças com menores distorções. Além disto diminui-se o número de etapas de fabricação do componente e evita-se o contato do material com óleo, o que é muito importante para peças que passarão por injeção plástica ou tratamentos superficiais, tema da nossa próxima coluna. Até lá!

Obs: Informações técnicas sobre os processos citados poderão ser encontradas no livro “A Metalurgia do Pó”, disponível no site www.metalurgiadopo.com.br.

 

Fernando Lervolino
Fernando Lervolino
Engenheiro mecânico com MBA em Gestão Empresas pela FGV. Pwder Metallurgy Technologist pela MPIF (USA), coordenador e co-autor da obra "A Metalurgia do Pó" (2009), atuando com Metalurgia do Pó desde 1990 nas empresas Qualisinter, Metalpó Grupo Setorial de Metalurgia do Pó, Höganäs e BS Metalúrgica, nas áreas de P&D, projeto, automação e marketing

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *