Todas as operações de conformação deixam o metal mais duro do que o encontraram. Dobre uma tira de aço para a frente e para trás e a dobra endurece, depois fendilha - isso é o encruamento à vista. O recozimento é o reinício: aquece-se a peça, mantém-se, arrefece-se, e a estrutura cristalina recupera, para que o metal possa voltar a ser conformado.
O que é o recozimento?
O recozimento é um tratamento térmico controlado: o metal é aquecido até uma temperatura em que a sua estrutura interna recristaliza, mantido o tempo suficiente para que isso se complete, e depois arrefecido. O resultado é menor tensão de cedência, maior alongamento e metal mais macio, com as tensões internas do trabalho a frio em grande parte eliminadas. Na conformação de metais é usado como passo intermédio - um copo embutido em profundidade que rasgaria na segunda ou terceira fase é recozido entre fases, para poder ser embutido mais. As temperaturas típicas andam à volta de 650–700 °C para aços de embutidura profunda de baixo carbono, 400–600 °C para o cobre e o latão conforme o temperamento, e mais de 1 000 °C para um recozimento completo de aço inoxidável austenítico, com um alívio de tensões mais baixo, de 350–450 °C, quando só é preciso remover tensões residuais.
Porque é que a conformação precisa dele
- Encruamento - a embutidura estica a parede e eleva a sua tensão de cedência. Depois de deformação suficiente, o metal fica sem ductilidade e a operação seguinte rasga-o.
- Profundidade de embutidura - a profundidade que um copo atinge numa só fase é limitada pelo comportamento de encruamento do material. É o recozimento entre fases que torna possível uma peça alta.
- Retorno elástico - um material recozido e mais macio tem menos retorno elástico, por isso uma peça com tolerâncias de forma apertadas é muitas vezes recozida antes da última fase de conformação, e não depois.
- Conformabilidade da operação seguinte - uma peça que tem de ser embutida e depois rebordada, ou embutida e depois expandida, precisa habitualmente do recozimento entre as duas.
Os quatro recozimentos que aparecem numa cotação
| Tratamento | O que faz | Onde é usado |
|---|---|---|
| Recozimento completo | Recristalização completa; estado mais macio | Antes de uma primeira embutidura pesada, ou para restaurar um material depois da laminagem |
| Recozimento de processo (intermédio) | Recupera a ductilidade entre fases de conformação | Copos, carcaças e cascas embutidos em várias fases |
| Alívio de tensões | Remove tensões residuais sem amaciar muito | Peças maquinadas que têm de ficar planas, conjuntos soldados |
| Recozimento brilhante | Recozimento em atmosfera controlada, para não se formar carepa | Peças em inox onde se exige superfície limpa depois do tratamento |
Temperaturas típicas
| Material | Temperatura típica de recozimento | Nota |
|---|---|---|
| Aço de baixo carbono (DC01–DC04) | 650–700 °C | Recozimento em lote; forma carepa se a atmosfera não for controlada |
| Cobre C11000 | 400–600 °C | Temperamentos mais macios no topo do intervalo |
| Latão (CuZn) | 400–600 °C | Os latões com mais zinco exigem cuidado para evitar a deszincificação |
| Inoxidável austenítico 304 | 1 040–1 120 °C e depois arrefecimento rápido | Recozimento completo; 350–450 °C se só for preciso alívio de tensões |
| Inoxidável ferrítico 430 | 750–850 °C | O recozimento também afeta o comportamento magnético |
| Ligas de alumínio | 300–420 °C | Depende da liga; alguns graus são endurecidos por envelhecimento |
As temperaturas são intervalos típicos publicados para as famílias de materiais, não uma receita. O ciclo correto depende da liga, da quantidade de trabalho a frio e das propriedades finais exigidas, e pertence à especificação de tratamento térmico, não à decisão do operador do forno.
O que acrescenta a um programa
- Uma operação a mais - cada recozimento é um movimento, um ciclo de forno e um regresso à prensa, e aparece na cotação como tal.
- O tratamento térmico em lote é subcontratado - na Balford, o tratamento térmico em volume é um processo subcontratado, e dizemo-lo, em vez de dar a entender que o forno é nosso.
- Carepa e limpeza - um recozimento sem atmosfera controlada deixa carepa que tem de ser removida, o que é uma segunda operação depois da primeira.
- Distorção - peças embutidas finas podem distorcer no forno, por isso o dispositivo de fixação ou o método de acondicionamento passa a fazer parte do projeto do processo.
- Dureza depois do tratamento - o desenho pode exigir uma dureza ou temperamento final; isso é um segundo tratamento térmico, não o mesmo.
Ponto-chave
Se uma peça rasga na segunda ou terceira embutidura, o recozimento entre fases é habitualmente a resposta - custa uma operação e compra a profundidade. Especifique a liga, a quantidade de trabalho a frio e as propriedades de que precisa depois, e deixe o ciclo ser definido a partir disso, e não de uma temperatura copiada de uma tabela.
Perguntas frequentes
O que é que o recozimento faz ao metal?
Amacia-o. Aquecer até à temperatura de recristalização e arrefecer remove os efeitos do trabalho a frio, baixando a tensão de cedência, aumentando o alongamento e aliviando as tensões internas, para que a peça possa ser conformada mais.
Porque é que as peças embutidas em profundidade precisam de recozimento?
Porque cada fase de embutidura encrua a parede. Quando o material fica sem ductilidade, rasga, por isso usa-se um recozimento intermédio para recuperar a ductilidade antes da fase seguinte.
O recozimento é o mesmo que a normalização?
Não. A normalização também aquece o aço acima da sua temperatura crítica, mas arrefece-o ao ar, produzindo uma estrutura mais fina e mais resistente do que um recozimento completo, que arrefece lentamente no forno.
O recozimento altera as propriedades magnéticas?
Pode alterar. O recozimento alivia tensões e pode mudar o comportamento magnético dos aços ferríticos e ao silício, e é por isso que aparece nas rotas de blindagem magnética e de peças magneticamente moles, e que tratamos o recozimento magnético como uma especificação própria.