O recozimento é um processo de tratamento térmico no qual o aço redondo forjado é aquecido a uma temperatura específica – normalmente abaixo de sua temperatura crítica – e depois resfriado lentamente, geralmente em um forno. O objetivo principal do recozimento é amolecer o aço, tornando-o mais trabalhável para operações subsequentes de usinagem ou conformação. Durante o recozimento, as tensões internas induzidas durante o forjamento são aliviadas e a estrutura dos grãos do aço é refinada. Este processo resulta em redução da dureza e aumento da ductilidade, aumentando a capacidade do aço de sofrer deformação plástica sem fraturar. Além disso, o recozimento melhora a uniformidade da microestrutura do aço, o que contribui para um desempenho mais previsível e consistente na sua aplicação final.
A têmpera é um processo crítico de tratamento térmico que envolve o aquecimento do aço redondo forjado a uma alta temperatura, normalmente acima de sua temperatura crítica, e depois resfriá-lo rapidamente em um meio de têmpera, como água, óleo ou soluções poliméricas. O resfriamento rápido transforma a microestrutura do aço, geralmente em martensita, uma fase dura e quebradiça caracterizada por uma estrutura em forma de agulha. Esta transformação aumenta significativamente a dureza e a resistência à tração do aço. No entanto, a têmpera também introduz tensões internas significativas devido às taxas diferenciais de resfriamento dentro do aço, o que pode levar a empenamentos ou rachaduras se não for gerenciado adequadamente. A escolha do meio de têmpera e a taxa de resfriamento são fatores cruciais para alcançar o equilíbrio desejado entre dureza e tenacidade.
O revenimento é realizado após a têmpera para mitigar a fragilidade induzida pela transformação martensítica. Neste processo, o aço temperado é reaquecido a uma temperatura abaixo da sua temperatura crítica e mantido nesta temperatura durante um período específico antes de ser resfriado até a temperatura ambiente. A temperatura e a duração do revenido são cuidadosamente controladas para atingir as propriedades mecânicas desejadas. O revenido reduz ligeiramente a dureza do aço, ao mesmo tempo que melhora significativamente a sua tenacidade, tornando o aço menos sujeito a fissuras sob impacto ou tensão. O processo também alivia algumas das tensões internas induzidas durante a têmpera, estabilizando assim a microestrutura do aço e melhorando a sua estabilidade dimensional.
A normalização envolve aquecer o aço redondo forjado a uma temperatura ligeiramente acima de sua temperatura crítica (normalmente 850°C a 950°C) e depois deixá-lo esfriar ao ar. Este processo visa refinar a estrutura dos grãos do aço, melhorando sua uniformidade e melhorando propriedades mecânicas como resistência e tenacidade. Ao contrário da têmpera, a normalização não produz dureza extrema, mas proporciona uma microestrutura mais uniforme e equilibrada, tornando-a adequada para aplicações onde é necessária uma combinação de resistência e ductilidade.
Para aplicações que exigem uma superfície dura e resistente ao desgaste, mantendo um núcleo tenaz, são empregadas técnicas de endurecimento, como cementação, nitretação ou carbonitretação. Esses processos envolvem a difusão de carbono ou nitrogênio na camada superficial do aço redondo forjado para aumentar a dureza superficial. A cementação, por exemplo, envolve o aquecimento do aço em um ambiente rico em carbono, enquanto a nitretação introduz nitrogênio. O endurecimento da superfície aumenta a resistência ao desgaste e à fadiga, enquanto o núcleo permanece relativamente mais macio e dúctil, proporcionando uma boa combinação de características de desempenho.
