Após a fundição, remoção de areia e limpeza, as peças fundidas geralmente sofrem tensões internas, microestrutura irregular e grãos grossos. O uso direto pode facilmente levar a deformações, rachaduras ou propriedades mecânicas abaixo do padrão.
Os processos de tratamento térmico envolvem o controle do aquecimento, retenção e resfriamento das peças fundidas para melhorar sua estrutura interna, eliminar tensões residuais e melhorar propriedades mecânicas como dureza, resistência e tenacidade para atender aos requisitos de diferentes condições de trabalho.
Dependendo do tipo de material e dos requisitos de aplicação, os métodos comuns de tratamento térmico para peças fundidas incluem recozimento, normalização, têmpera e revenido, tratamento de envelhecimento e têmpera e revenido.
O recozimento envolve aquecer a peça fundida a uma temperatura adequada e mantê-la por um certo tempo, seguido de resfriamento lento no forno. Isto elimina efetivamente as tensões de fundição, refina os grãos e melhora a plasticidade e a tenacidade da peça fundida, facilitando a usinagem subsequente.
A normalização envolve aquecimento e depois resfriamento ao ar, resultando em uma taxa de resfriamento mais rápida e maior resistência e dureza. É adequado para peças fundidas comuns com certos requisitos de resistência estrutural.
Para classes de aço fundido de alta-resistência (por exemplo, 42CrMo, ZG35CrMo, ZG40Cr), têmpera e revenimento - têmpera seguida de têmpera em alta-temperatura - são normalmente usadas para obter uma estrutura de sorbite revenida, equilibrando resistência e tenacidade. Para peças fundidas de aço inoxidável martensítico (por exemplo, 410, 420, 440C), a têmpera e o revenido são aplicados de forma semelhante para obter boas propriedades mecânicas abrangentes.
Para aços inoxidáveis austeníticos (por exemplo, 304, 316, 304L, 316L), o tratamento por solução é frequentemente empregado. As peças fundidas são aquecidas a 1.010–1.150 graus e, em seguida, rapidamente temperadas com água-, permitindo que os carbonetos se dissolvam completamente na matriz de austenita, alcançando assim excelente resistência à corrosão e boa ductilidade.
Para peças fundidas de precisão produzidas por fundição de precisão, o tratamento de envelhecimento é frequentemente utilizado, envolvendo retenção prolongada a temperaturas relativamente baixas para estabilizar as dimensões da peça fundida e evitar deformação durante a usinagem ou uso subsequente.
Esse processo é especialmente adequado para componentes de alta-precisão, como corpos de válvulas, corpos de bombas e conexões hidráulicas.
A eficácia do tratamento térmico da fundição está intimamente relacionada à temperatura de aquecimento, taxa de aquecimento, tempo de retenção e método de resfriamento.
A temperatura excessiva pode facilmente causar superaquecimento e queima da peça fundida, enquanto a temperatura insuficiente não conseguirá alcançar a melhoria microestrutural desejada. Taxas rápidas de aquecimento ou resfriamento podem gerar novas tensões ou até mesmo causar rachaduras.
Além disso, os parâmetros do processo de tratamento térmico diferem significativamente para peças fundidas feitas de diferentes materiais (ferro fundido, aço fundido, aço inoxidável, ligas de alumínio, etc.) e devem ser rigorosamente implementados de acordo com os padrões de materiais e requisitos de design do produto.
Um processo de tratamento térmico adequado pode não apenas reparar defeitos estruturais gerados durante o processo de fundição, mas também melhorar significativamente a confiabilidade e a vida útil das peças fundidas. É uma etapa fundamental de pós{1}}processamento indispensável em processos como fundição de precisão, fundição em areia de resina e fundição de precisão.
