Tratamento Térmico de Alívio de Tensões

Alívio de Tensões

O que é Alívio de Tensões?

O Alívio de Tensões é um tipo de tratamento térmico.

O tratamento térmico de alívio de tensões é usado para reduzir as tensões residuais que surgem durante a soldagem ou outras operações de fabricação.

Embora o alívio de tensões possa ser feito por métodos mecânicos, como pelo martelamento ou vibração, o método mais comum e seguro ainda é por meios térmicos.

Origens das tensões

Estas tensões geralmente surgem na peça soldada devido ao fenômeno da dilatação térmica, causada pelo calor introduzido pela soldagem.

Também podem ser geradas por tratamentos de têmpera, conformação a frio, fundição, usinagem, e outras operações de fabricação e revestimento.

Objetivos

Os principais objetivos do TTAT (Tratamento Térmico de Alívio de Tensões) são:
  • Aumento da ductilidade;
  • Diminuição da dureza tanto da zona fundida quanto da zona termicamente afetada;
  • Redução de empeno e alterações dimensionais (após usinagem);
  • Aumento da resistência à fadiga;
  • Aumento da resistência à corrosão.

Aplicabilidade

Principalmente para juntas soldadas, porém pode ser necessário para equipamentos e estruturas como um todo.

Procedimento

Resumidamente, um procedimento de alívio de tensões prevê:
  • Aquecimento uniforme e lento da peça à temperatura apropriada;
  • Manutenção nesta temperatura por um determinado tempo (denominado tempo de patamar ou de encharque);
  • Resfriamento uniforme (e lento) de modo a impedir a introdução de novas tensões.

Gráfico didático de alívio de tensões

Gráfico de alívio de tensões
Considere:
  • TA – Taxa de Aquecimento
  • TR – Taxa de Resfriamento
  • Ti – Temperatura inicial
  • Tf – Temperatura final
  • Tp – Tempo de patamar
Para impedir mudanças na microestrutura ou dimensões da peça, a temperatura máxima é mantida abaixo da temperatura crítica, ou seja, antes que ocorra alguma mudança de fase.

A temperatura e tempo de encharque dependem de fatores como a composição química do aço, sua microestrutura inicial e a espessura da peça que está sendo tratada.

Além da uniformização e mantimento da temperatura ideal de tratamento, são de particular importância para o sucesso do tratamento para alívio de tensões um aquecimento e resfriamento lentos.

O aquecimento para a temperatura de tratamento deve ser tão lento que a tensão de escoamento a quente seja alcançado tão uniformemente quanto possível por toda a seção transversal (dependendo do tipo de aço e da composição).

Isso se deve ser observado às materiais mais sensíveis a variação de temperatura e de baixa tenacidade ou de zonas relativamente frágeis, tais como ferro fundido, peças soldadas, peças temperadas (em especial peças com a têmpera superficial).

O resfriamento a partir da temperatura de tratamento para alívio de tensões é muito importante, porque um processo rápido demais poderá resultar não apenas numa redução pequena das tensões, mas até mesmo num aumento de tensões em comparação com o estado inicial, mesmo que todas as outras etapas do processo (aquecimento, uniformização do calor, manutenção da temperatura) sejam realizadas corretamente.

Fundamento técnico

O tratamento térmico de alívio de tensões consiste de modo simplificado em reduzir o limite de escoamento do material, através do aquecimento, para que assuma valores inferiores às tensões residuais.

Nesta condição, as tensões residuais provocam deformações plásticas locais diminuindo de intensidade (daí o nome alívio).

 Exemplo de peça sendo tratada termicamente:
material sendo aliviado - alívio de tensões

Necessidade do alívio de tensões

O alívio de tensões se faz necessário quando materiais estão sujeitos a falha devido à presença de tensões residuais.

Essa situação é encontrada com mais frequência nas seguintes condições:
  • Aços com elevado teor de elementos de liga;
  • Peças com elevadas espessuras;
  • Peças submetidas a carregamentos cíclicos(fadiga);

Considerações metalúrgicas

  • Para os aços carbono, somente os tratamentos realizados em temperaturas superiores a 500°C são realmente eficazes.
  • Para cada tipo de aço, tempos e temperaturas especificas de tratamento são recomendadas.
  • O tratamento térmico de alivio de tensões pode reduzir a tenacidade do metal de base. Isto se torna bastante relevante em ocasiões em que se faz necessário a execução do tratamento por mais de uma vez.
  • O efeito da temperatura de tratamento é muito maior do que o do tempo de manutenção da peça naquela temperatura.
  • Em geral, quanto menor for a temperatura de tratamento, maior deverá ser a duração/tempo do tratamento, para obtermos equivalente redução de tensões.
  • Quanto mais baixa a tensão residual desejada, maior será a temperatura de tratamento recomendada dentro da faixa ideal para o tratamento.
  • Deve se contar com uma elevada proporção de tensão residual, quando for especificada uma temperatura de tratamento relativamente baixa.
  • De modo geral, pode-se dizer que o tratamento para alívio de tensões abaixo de 400 ºC não faz sentido, pois a esta temperatura a tensão de escoamento de todos os materiais consideráveis ainda é bem alto.

Considerações quanto a corrosão

As reações químicas, e a oxidação pode ser incluída nessa categoria, são potencializadas e aceleradas pelo efeito da temperatura.

Sabendo-se disso, o tratamento térmico para alívio de tensões deve ser feito no vácuo em caso de materiais altamente reativos ou que não possam sofrer oxidação devido a sua aplicação (reator a plasma por exemplo).

Outros tratamentos Térmicos

Comentários

Nome

Aço Carbono,27,Aço Cromo,2,Aço Cromo Molibdênio,3,Aço Cromo Níquel Molibdênio,6,Aço Cromo Vanádio,1,Aço Inoxidável,11,Aço Manganês,1,Afinidade-Eletronica,87,AISI,11,ASTM,72,Calor Específico,30,Calor-Fusao,93,Calor-Vaporizacao,96,Composição Química,138,Condutividade-Eletrica,79,Condutividade-Termica,104,Densidade,240,Dilatacao-Termica,85,Distribuicao-Eletronica,109,Elementos-Quimicos,109,Eletronegatividade,102,Energia-de-Ionizacao,102,Ensaios Destrutivos,14,Estados-de-Oxidacao,104,Estrutura-Cristalina,95,Familia,78,Grupo,109,Isotopos,109,Livros,3,Massa Específica,14,Massa-Atômica,140,Massa-Molar,65,Massa-Molecular,46,Modulo-de-Elasticidade,81,Numero-Atomico,109,Periodo,106,Peso Específico,87,Ponto-de-Ebulição,140,Ponto-de-Fusão,164,Potencial-de-Ionizacao,101,Propriedades,7,Químicas,20,Raio-Atomico,86,Raio-Covalente,87,Raio-Ionico,78,SAE 10XX,24,SAE 13XX,1,SAE 41XX,3,SAE 43XX,2,SAE 5XXX,2,SAE 61XX,1,SAE 86XX,3,SAE 93XX,1,Simbolo-Quimico,109,Termos Técnicos,30,Valencia,98,Viscosidade,49,Volume-Atomico,94,
ltr
item
Materiais: Tratamento Térmico de Alívio de Tensões
Tratamento Térmico de Alívio de Tensões
https://3.bp.blogspot.com/-45scWmYLl2k/Wip-4DreouI/AAAAAAAABcE/yY5hbSGSgpwTFFHdP8BHHZW6BkZlKCwMgCLcBGAs/s320/Al%25C3%25ADvio%2Bde%2Btens%25C3%25B5es.jpg
https://3.bp.blogspot.com/-45scWmYLl2k/Wip-4DreouI/AAAAAAAABcE/yY5hbSGSgpwTFFHdP8BHHZW6BkZlKCwMgCLcBGAs/s72-c/Al%25C3%25ADvio%2Bde%2Btens%25C3%25B5es.jpg
Materiais
https://www.materiais.gelsonluz.com/2017/12/tratamento-termico-de-alivio-de-tensoes.html
https://www.materiais.gelsonluz.com/
https://www.materiais.gelsonluz.com/
https://www.materiais.gelsonluz.com/2017/12/tratamento-termico-de-alivio-de-tensoes.html
true
7042743288249888548
UTF-8
Todos os artigos carregados. Nenhum artigo encontrado. Ver Todos Ler mais Responder Cancelar resposta Apagar Por Início Páginas Artigos Ver todos Recomendado para você Tags Arquivo Procurar Todos os artigos Nenhum artigo satisfaz a sua pesquisa. Início Domingo Segunda Terça Quarta Quinta Sexta Sábado Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Jan Fev Mar Abr Maio Jun Jul Ago Set Out Nov Dez agora mesmo 1 minuto atrás $$1$$ minutes ago 1 hora atrás $$1$$ hours ago Ontem $$1$$ days ago $$1$$ weeks ago mais de 5 semanas atrás Seguidores Seguir Este conteúdo é exclusivo Passo 1: Compartilhe na sua rede social. Passo 2: Clique no link da sua própria postagem na sua rede social. Copy All Code Select All Code All codes were copied to your clipboard Can not copy the codes / texts, please press [CTRL]+[C] (or CMD+C with Mac) to copy