O tratamento térmico é um conjunto de operações controladas de aquecimento e resfriamento aplicadas a materiais metálicos, como o aço, com o objetivo de alterar suas propriedades físicas e mecânicas. A Metalúrgica Golin, com 67 anos de experiência no segmento de tubos de aço, reforça a importância desses tratamentos para garantir resistência mecânica, longevidade e desempenho em aplicações como indústria automotiva, agrícola, energética e petroquímica.

Neste artigo, discutiremos os principais tipos de tratamento térmico, suas finalidades, vantagens e como a Golin se destaca nesse processo.

Conceitos Básicos de Tratamento Térmico

O tratamento térmico consiste em aquecimentos e resfriamentos controlados do aço, com o objetivo de modificar sua microestrutura. Dessa forma, é possível ajustar características como dureza, ductilidade, tenacidade e resistência ao desgaste ou à corrosão.

Alguns conceitos centrais:

1. Temperatura Crítica: Intervalo de temperatura (geralmente entre 727 °C e 912 °C para aços ao carbono) em que ocorrem transformações de fase importantes, como a formação de austenita.
2. Atmosfera do Forno: Pode ser controlada (com gases protetores para evitar oxidação) ou ao ar livre, afetando o resultado final do tratamento.
3. Ciclos Térmicos Precisos: Incluem taxa de aquecimento, tempo de patamar (tempo em que o aço permanece em temperatura específica) e taxa de resfriamento (ao ar, em água, óleo ou outro meio).

Para entender plenamente esse processo, organizações como a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) e a ASTM (American Society for Testing and Materials) possuem normas específicas que tratam de procedimentos de tratamento térmico. Exemplos incluem a ABNT NBR 15884 (tratamentos térmicos em aços) e a ASTM A236 (normas de têmpera e revenimento para aços).

Principais Processos de Tratamento Térmico Aplicados a Tubos

1. Recozimento (Annealing)
   • Objetivo: Amaciar o material, aumentar ductilidade, remover tensões internas e tornar a microestrutura mais homogênea.
   • Como Funciona: Aquecimento acima da temperatura crítica por tempo suficiente, seguido de resfriamento lento dentro do forno ou em ambiente controlado.
   • Aplicação em Tubos: Normalmente realizado em tubos de aço-carbono e tubos trefilados que necessitam de maior conformabilidade. É comum na indústria automotiva, quando a deformação plástica posterior é requerida.
2. Normalização (Normalizing)
   • Objetivo: Refinar o tamanho de grão e uniformizar a microestrutura, aumentando a tenacidade do aço.
   • Como Funciona: Aquecimento acima da zona crítica (geralmente 30-50 °C acima de Ac3), seguido de resfriamento ao ar calmo.
   • Aplicação em Tubos: Usado em tubos que precisam de maior estabilidade dimensional e boa resistência mecânica, como trocadores de calor e condução de fluidos industriais.
3. Têmpera (Quenching)
   • Objetivo: Aumentar a dureza e a resistência ao desgaste por meio da formação de martensita, uma microestrutura dura.
   • Como Funciona: Aquecimento acima da temperatura crítica (formando austenita), seguido de resfriamento rápido (em água, óleo ou polímeros).
   • Aplicação em Tubos: Essencial em setores como agronegócio e óleo e gás, onde há necessidade de suportar altas tensões mecânicas e desgaste. A Metalúrgica Golin tem fornos de atmosfera controlada para garantir uniformidade no processo de têmpera.
4. Revenimento (Tempering)
   • Objetivo: Reduzir a fragilidade resultante da têmpera, ajustando a dureza e a tenacidade de acordo com a temperatura de revenimento.
   • Como Funciona: Aquecimento do aço já temperado a uma temperatura intermediária (entre 150 °C e 700 °C), mantendo-se por tempo determinado.
   • Aplicação em Tubos: Permite alcançar um compromisso ideal entre dureza e tenacidade, crucial em tubos submetidos a altos impactos, vibrações e variações de carga.
5. Alívio de Tensões (Stress Relief)
   • Objetivo: Remover tensões residuais geradas por soldagem, usinagem ou deformação plástica, sem alterar significativamente a microestrutura.
   • Como Funciona: Aquecimento a uma temperatura abaixo da zona crítica (geralmente 500 a 650 °C), seguido de resfriamento controlado.
   • Aplicação em Tubos: Frequentemente realizado em tubos soldados para assegurar que a região da costura não apresente trincas ou deformações com o tempo.

Vantagens dos Tratamentos Térmicos em Tubos

1. Melhoria de Propriedades Mecânicas: Dependendo do processo, é possível aumentar a dureza ou a tenacidade, adequando os tubos a condições de alta pressão, abrasão ou impacto.
2. Maior Vida Útil: Os tratamentos térmicos podem retardar o surgimento de trincas por fadiga e deformações plásticas, garantindo mais horas de operação sem falhas.
3. Estabilidade Dimensional: Processos como alívio de tensões e normalização reduzem a deformação em operações posteriores de corte, solda e montagem.
4. Confiabilidade: Em setores críticos, como caldeiras, indústria petroquímica e máquinas agrícolas, a qualidade do aço tratado termicamente aumenta a segurança e reduz custos de manutenção.

A Metalúrgica Golin, ao dominar tratamentos térmicos, fornece tubos que aliam precisão dimensional e excelente desempenho mecânico, atendendo às normas de cada aplicação.

Aplicações Práticas nos Principais Setores

5.1. Indústria Automotiva

• Tubos temperados e revenidos para sistemas de suspensão, eixos e componentes de direção.
• A normalização é comum em tubos de escapamento ou condução de fluidos de arrefecimento, visando estabilidade e resistência à fadiga térmica.

5.2. Agronegócio

• Implementos agrícolas que exigem tubos altamente resistentes ao impacto e abrasão, como barras de pulverização, chassis de colheitadeiras e tratores.
• Têmpera e revenimento podem ser aplicados para aumentar a vida útil em solos abrasivos ou aplicações com grande carga dinâmica.

5.3. Setor de Energia (Renovável e Tradicional)

• Tubulações para caldeiras, onde a norma ASTM A213 ou EN 10216 (sem costura) muitas vezes exige tratamento térmico para suportar altas pressões e temperaturas.
• A Metalúrgica Golin fabrica tubos para trocadores de calor, onde a uniformidade microestrutural é crucial.

5.4. Óleo e Gás

• Linhas de condução e dutos subterrâneos, sujeitos à corrosão e flutuações de pressão. A têmpera e revenimento garantem resistência mecânica, enquanto eventuais tratamentos superficiais melhoram a proteção anticorrosiva.

Como a Metalúrgica Golin Atua no Tratamento Térmico

A Metalúrgica Golin dispõe de:

1. Fornos de Atmosfera Controlada: Para minimizar a oxidação e assegurar homogeneidade térmica.
2. Linha de Tempera e Revenimento Automatizada: Permite precisão no controle de temperatura e velocidade de transporte, garantindo uniformidade microestrutural em cada lote de tubos.
3. Laboratório de Controle de Qualidade: Realiza ensaios mecânicos (tração, dureza, impacto) e metalográficos para verificar a microestrutura resultante do tratamento.
4. Certificações: ISO 9001 e IATF 16949, reforçando o compromisso com processos padronizados e melhoria contínua, algo essencial em mercados como automotivo.

Essa infraestrutura possibilita que a Golin atenda aplicações que demandam altos níveis de confiabilidade, tornando-se um fornecedor de destaque em setores críticos.

Normas e Documentos Técnicos Relevantes

Para quem deseja aprofundar-se nos requisitos e parâmetros dos tratamentos térmicos em tubos de aço, algumas referências confiáveis incluem:

• ABNT NBR 15884: Normas gerais de tratamento térmico em aços.
• ABNT NBR 8800: Estruturas de aço e mistas de aço e concreto, onde se discute propriedades mecânicas após tratamentos.
• ASTM A236: Especificações para têmpera e revenimento de determinados tipos de aço.
• ASM Handbook, Volume 4 – Heat Treating: Grande compilação de processos e fundamentos de tratamento térmico.
• Metalúrgica Golin. No site oficial disponibilizamos especificações de produtos e processos produtivos.

Desafios e Boas Práticas

1. Seleção do Aço Adequado: Antes do tratamento térmico, é fundamental escolher uma liga compatível com o processo (por exemplo, aço baixo carbono para recozimento, ligas cromo-molibdênio para aplicações em alta temperatura, etc.).
2. Parâmetros de Tempo e Temperatura: Um pequeno desvio na faixa de aquecimento ou tempo de patamar pode resultar em microestruturas indesejadas (como perlita grossa ou martensita incompleta).
3. Controle de Atmosfera: Sem a devida proteção ou ajuste de gases, há risco de oxidação ou descarburação superficial, comprometendo a dureza final do tubo.
4. Ensaios Pós-Tratamento: É essencial realizar testes não destrutivos (ultrassom, partículas magnéticas) e ensaios mecânicos (tração, dobramento, impacto) para confirmar se o processo atendeu às especificações.

Considerando a importância da rastreabilidade, a Metalúrgica Golin oferece um histórico completo de produção e verifica a conformidade com as normas, garantindo total transparência ao cliente em cada lote de tubos.

Benefícios ao Cliente

Para quem adquire tubos de aço Golin tratados termicamente:

• Maior Desempenho em Campo: Redução de paradas por quebra, maior robustez estrutural e segurança na aplicação.
• Confiabilidade Garantida: Tratamentos bem executados, verificados por ensaios, proporcionam tranquilidade em operações de alto risco ou produção intensiva.
• Padronização Internacional: Atender às normas ABNT, ASTM e demais organismos facilita a exportação e o relacionamento com clientes globais.
• Customização do Produto: É possível ajustar dureza, resistência e acabamento para aplicações específicas, resultando em projetos mais eficientes.

Conclusão

O tratamento térmico de tubos desempenha papel central na indústria moderna, permitindo que peças metálicas alcancem propriedades mecânicas superiores e maior confiabilidade operacional. Desde aplicações em caldeiras de alta pressão até implementos agrícolas robustos, a escolha do processo adequado — recozimento, normalização, têmpera, revenimento ou alívio de tensões — impacta diretamente a vida útil e o desempenho dos tubos.

A Metalúrgica Golin, com mais de 6 décadas de experiência e infraestrutura especializada, oferece ao mercado tubos tratados termicamente conforme normas e padrões internacionais. Atenta às exigências de setores críticos, e combina tecnologia de fornos de atmosfera controlada, laboratórios de ensaio e certificações rigorosas (ISO 9001 e IATF) para garantir a satisfação dos clientes. Assim, ao optar por tubos termicamente tratados pela Golin, os usuários contam com maior segurança, economia de manutenção e competitividade nos seus projetos industriais.

Referências

• ABNT NBR 15884 – Tratamentos térmicos em aços.
• ASTM A236 – Standard Specification for Alloy Steel Forgings for Têmpera e Revenimento.
• ASM International – ASM Handbook, Volume 4: Heat Treating.
• ABNT NBR 8800 – Projeto e execução de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto.
• AWS D1.1 – Structural Welding Code – Steel, aplicável a inspeções de solda.