As técnicas de tratamento térmico, principalmente têmpera e revenido, desempenham um papel vital no aumento da resistência e da dureza dos barras redondas de aço estrutural de liga . Durante o processo de têmpera, as barras são aquecidas a uma temperatura elevada, normalmente entre 800°C e 900°C, dependendo da composição da liga. Este aquecimento provoca uma transformação de fase, levando à formação de martensita após resfriamento rápido. A martensita é uma estrutura dura e quebradiça que aumenta significativamente a dureza do aço. No entanto, este aumento de dureza pode ocorrer às custas da fragilidade, o que pode não ser desejável em todas as aplicações. Para mitigar a fragilidade induzida pela têmpera, é realizado o revenido. Este processo de aquecimento subsequente envolve o reaquecimento das barras temperadas a uma temperatura entre 200°C e 700°C, seguido de resfriamento controlado. O processo de revenimento permite a precipitação de carbonetos dentro da matriz do aço, o que equilibra a dureza com melhor tenacidade e ductilidade.
Ductilidade e tenacidade são propriedades cruciais para materiais sujeitos a condições de carregamento dinâmico. A ductilidade refere-se à capacidade do material de se deformar plasticamente antes da fratura, enquanto a tenacidade indica a sua capacidade de absorver energia durante a deformação. Através do tratamento térmico adequado, especialmente durante a fase de revenido, as barras redondas de liga de aço estrutural podem apresentar maior ductilidade e tenacidade. Ao ajustar a temperatura e o tempo de revenimento, os fabricantes podem otimizar a capacidade do material de sofrer deformação plástica. Isto é particularmente benéfico em aplicações estruturais onde os componentes podem sofrer cargas de impacto, vibrações ou tensões dinâmicas. A ductilidade e a tenacidade aprimoradas evitam falhas frágeis, aumentando assim a confiabilidade e a segurança das estruturas e máquinas que dependem dessas barras.
A resistência à fadiga é um fator crítico na longevidade e no desempenho dos materiais em aplicações de carregamento cíclico. Barras redondas de aço estrutural de liga, quando tratadas termicamente adequadamente, apresentam melhor resistência à falha por fadiga. O processo de tratamento térmico refina a microestrutura, minimizando tensões residuais e defeitos que podem atuar como pontos de iniciação para trincas por fadiga. A transformação para uma estrutura martensítica durante a têmpera, seguida do processo de revenimento, leva a uma microestrutura que pode suportar repetidos ciclos de carregamento sem sucumbir à fadiga. Esta característica é especialmente importante em componentes automotivos, aplicações aeroespaciais e peças de máquinas que sofrem cargas flutuantes, onde a resistência à fadiga está diretamente correlacionada com a segurança e o desempenho.
A dureza transmitida pelo tratamento térmico aumenta significativamente a resistência ao desgaste das barras redondas de liga de aço estrutural. Em aplicações onde os componentes estão sujeitos a fricção, abrasão ou contato deslizante, como engrenagens, rolamentos e ferramentas de corte, a resistência ao desgaste é fundamental. A superfície endurecida criada durante o processo de tratamento térmico permite que estas barras resistam a ambientes abrasivos, levando a uma vida útil prolongada e a requisitos de manutenção reduzidos. Certos métodos de tratamento térmico, como a cementação ou a nitretação, podem aumentar ainda mais a dureza da superfície sem comprometer a tenacidade do material do núcleo. Isso cria uma superfície dura e resistente ao desgaste, mantendo a ductilidade na estrutura subjacente, tornando as barras redondas de liga de aço estrutural particularmente valiosas em máquinas pesadas e equipamentos de fabricação.
Embora o foco principal do tratamento térmico esteja frequentemente nas propriedades mecânicas, processos específicos também podem aumentar a resistência à corrosão. Técnicas como a nitretação envolvem a introdução de nitrogênio na superfície do aço, formando uma camada dura e resistente à corrosão. Este tratamento de superfície não só aumenta a dureza, mas também fornece proteção contra fatores ambientais que podem levar à corrosão. A resistência aprimorada à corrosão é especialmente benéfica em indústrias como a de petróleo e gás, onde os componentes são expostos a ambientes agressivos e corrosivos. Ao otimizar o processo de tratamento térmico, os fabricantes podem produzir barras redondas de liga de aço estrutural que mantêm sua integridade e desempenho mesmo em condições desafiadoras.
