O que é endurecimento por envelhecimento? Esse é um tipo de processo de tratamento térmico também conhecido como endurecimento por precipitação. Ele usa aquecimento e resfriamento controlados para alterar a microestrutura do material e fortalecer e endurecer a liga metálica.
O que é endurecimento por envelhecimento: principais etapas
O endurecimento por envelhecimento é dividido em duas etapas principais. Primeiro, a liga é aquecida, o que é chamado de tratamento de solução sólida, e dissolve todos os elementos de liga. Em seguida, o material é resfriado rapidamente, o que é chamado de têmpera, e os elementos de liga ficam "presos" na solução. Em seguida, o material é reaquecido a uma temperatura mais baixa, o que é chamado de envelhecimento. Os elementos presos formam partículas finas que impedem o movimento de deslocamento, o que fortalece o material.
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O que é endurecimento por idade: Por que é importante
O endurecimento por envelhecimento aumenta significativamente a resistência à tração e melhora a resistência ao escoamento, tornando o metal mais dúctil.
O endurecimento por envelhecimento aumenta a dureza do material e melhora a resistência ao desgaste. Isso é fundamental para componentes como guarnições de válvulas ou eixos de bombas.
O endurecimento por envelhecimento aumenta a vida útil da fadiga, permitindo que o material resista a ciclos repetidos de estresse.
O processo é rigorosamente controlado e garante que a camada passiva permaneça intacta para manter a resistência à corrosão.
Endurecimento por idade versus outros métodos
| Método | Mecanismo primário | Materiais típicos | Resultado |
|---|---|---|---|
| Endurecimento por idade | Precipitação de partículas | Aços inoxidáveis PH, ligas Nimonic | Alta resistência, boa ductilidade |
| Endurecimento do trabalho | Deformação plástica, trabalho a frio | Aço inoxidável austenítico, cobre | Alta resistência, menor ductilidade |
| Tratamento térmico | Mudança na microestrutura | Aços carbono, alguns SS | Dureza, resistência ao desgaste |
Ligas nimônicas endurecíveis por envelhecimento
| Grau | Principais propriedades | Uso em tubulações |
|---|---|---|
| Nimonic 80A | Alta resistência, resistência à fluência | Peças de turbinas a gás, parafusos |
| Nimonic 81 | Maior resistência à fluência | Componentes da fornalha, parafusos |
| Nimonic 90 | Alta resistência à ruptura por fluência/estresse | Ferramentas de trabalho a quente, molas |
| Nimonic 115 | Extrema resistência a altas temperaturas | Lâminas de turbina de alto desempenho |
| Nimonic 901 | Boa resistência em temperaturas moderadamente altas | Rotores de motores a jato |
Produtos e aplicações para aço inoxidável endurecido por envelhecimento
- Conexões forjadas: Os cotovelos, tês e flanges podem ser endurecidos por envelhecimento para uso em sistemas de alta pressão.
- Conexões da válvula: As sedes e hastes das válvulas são feitas de aço inoxidável endurecido pelo tempo, que é resistente ao desgaste e à escoriação e garante vedação de longo prazo.
- Eixos de bombas: Esses componentes exigem alta resistência e resistência à fadiga, o que é proporcionado pelo endurecimento por envelhecimento.
- Tubos de alta pressão: Tubos endurecidos pelo tempo são usados em tubulações críticas para suportar pressões extremamente altas.
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