Qual é o melhor tipo de endurecimento para forjar?

Comparação de processos e meios de endurecimento para forjar e ferver (óleo, água, ar)

O quêmpera na forja forte> e metalurgia permite que um pedaço de metal seja rapidamente arrefecido e endurecido após ter sido trabalhado num ambiente quente.

A principal vantagem de têmpera de peças após tratamento térmico é o< forte> efeito reduzido que tem na microestrutura da peça, que pode ser mais severo se for submetido a um processo de arrefecimento mais lento.
br> têmpera do metal pode ser realizada com uma variedade de meios. Os meios de têmpera disponíveis podem ser:

• forte>água
• forte> ar./li>
• forte> óleo/li>
• forte>brine/li>

p>Embora cada um destes tipos de meios de têmpera seja normalmente utilizado por ferreiros, eles têm vantagens e desvantagens que devem ser consideradas antes de escolher um.

Por que é que a têmpera é importante na forja?

Têmpera é um passo importante nos processos de trabalho de metais, pois controla quaisquer alterações na microestrutura de uma peça de trabalho.

Se um metal tratado termicamente sofrer um processo de arrefecimento lento, é susceptível a alterações estruturais indesejáveis que são termodinamicamente favorecidas a temperaturas mais baixas.

p>algumas destas alterações incluem transformações de fase. Como o processo de têmpera tem lugar num período de tempo mais curto, limita significativamente a exposição da peça a estas condições.
br> O processo de têmpera requer:

• aquecer uma peça metálica para começar
• Uma vez atingida a temperatura apropriada (geralmente entre 815°C e 900°C) acima da sua temperatura de recristalização e abaixo do seu ponto de fusão, poderá ser extinto num forno de ar ou banho líquido para manter a temperatura.

A duração da parte de imersão do processo pode variar, mas deve-se ter o cuidado de assegurar que a temperatura de todas as superfícies da peça é uniforme. Assim que a
temperatura da peça for uniforme, a peça pode ser arrefecida num meio líquido até atingir a temperatura ambiente.

O tempo da fase de têmpera pode ser prolongado até que todo o material esteja a uma temperatura uniforme. O tipo de meio utilizado durante esta etapa de arrefecimento pode ter um efeito significativo sobre a estrutura final da peça.
br> O arrefecimento rápido de uma peça através do processo de têmpera pode aumentar a dureza do metal. O têmpera reduz efectivamente o tamanho da estrutura cristalina de um metal, tornando-o mais denso.

p>Este aumento de densidade permite que o metal tenha uma maior dureza. O aço é um metal normalmente endurecido pelo processo de têmpera.

Factores a considerar ao seleccionar um meio de têmpera

Photo by tmib_seattle

strong>Material e composição

Existem factores importantes a considerar ao seleccionar um tipo de meio de têmpera para a aplicação pretendida. Conhecer a composição do material e a aplicação desejada da sua peça ajudará no processo de selecção do meio de têmpera.
br>Por exemplo, diferentes tipos de aço terão composições diferentes e serão “classificados” para diferentes tipos de meios de têmpera. O aço utilizado para facas, lâminas e algumas ferramentas manuais (por exemplo, punções) é frequentemente classificado para têmpera a óleo, pelo que faz sentido escolher o óleo como meio de têmpera em vez de água ou ar.

É portanto lógico escolher o óleo como meio de têmpera em vez da água ou do ar.
É importante conhecer o material utilizado e a sua classificação preferida para a têmpera, mas também o produto final e as especificações desejadas da peça, uma vez que todos os processos de têmpera podem afectar a estrutura final da peça.

forte>custo e acessibilidade

O custo de têmpera é outro factor chave a considerar ao escolher o meio de têmpera adequado para si. Alguns tipos de meios de têmpera são mais acessíveis do que outros, o que pode afectar significativamente o custo do meio.

O capacidade térmica do meio de têmpera que escolher é uma característica importante a ter em conta, pois pode determinar a eficiência térmica do processo de têmpera.

forte>tempo de
têmpera

p> O tempo necessário para têmpera integral uma peça também pode ser afectada pelo tipo de meio de têmpera utilizado, o que pode ter um impacto significativo nos tempos de trabalho.

forte>Impacto ambiental e sustentabilidade

O impacto ambiental que o meio de têmpera escolhido pode ter é também uma questão muito importante a considerar.
Alguns tipos de meios de têmpera são mais duradouros do que outros.

Diferentes tipos de meios de têmpera para forjar (ar, óleo, água, salmoura)

1) Ar

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Air é um meio amplamente utilizado para o processo de têmpera. Uma vez que qualquer metal aquecido que seja permitido arrefecer à temperatura ambiente é tecnicamente “têmpera por ar”, o termo mais apropriado para o ar utilizado no processo de têmpera rápida é ar comprimido ou forçado. Se uma peça é totalmente imersa em ar comprimido, é têmpera a um ritmo muito mais rápido do que num ambiente de ar parado.
br> Este meio muito acessível de têmpera tem baixo custo associado, mas pode não ser o meio mais eficiente de têmpera de uma peça em comparação com outros meios.

corpo>

Benefícios/p>

Desvantagens ✅ Suporte muito acessível

✅ Baixo custo de suporte

✅ Sem impacto negativo no ambiente

Não afecta radicalmente a estrutura da peça.

O ar comprimido ou forçado é mais eficiente do que o ar parado.

 

2) Água

Water é outro meio de têmpera comum. Este tipo de meio de têmpera é ideal para resfriamento rápido de metais e funciona muito mais rapidamente que o ar comprimido.

Têmpera uma peça em água implica colocá-la num tanque cheio de água e permitir o seu arrefecimento uniforme à temperatura ambiente.

br>A água sendo outro tipo de têmpera acessível, os custos da têmpera com água são também relativamente baixos.

A água é um excelente meio para usar para aumentar significativamente a dureza de um metal. No entanto, isto pode resultar em que o metal se torne suficientemente quebradiço para ser susceptível a rachar.
br> apesar deste problema, a água é um excelente meio de utilização para limitar o impacto no ambiente, uma vez que é um líquido durável, e é uma excelente escolha para a maioria das aplicações e materiais de forjamento (com excepção de alguns aços concebidos para têmpera a óleo).

forte>Vantagens