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202626/10

Têmpera, Revenimento, Recozimento e Normalização (HQ-HT)

Desenhos e especificaçõesAtualizado em 26/10/202625 min de leitura

Imagine um caso típico (fictício): o desenho japonês de um eixo indica o material S45C e traz uma nota curta, HQ-HT, HRC 50–55. Outro desenho diz apenas 調質 (choshitsu). Se você precisa cotar a peça com um fornecedor local, inspecionar um lote recebido ou pedir orçamento a um tratamentista, é preciso saber exatamente o que essas marcas pedem.

São indicações de tratamento térmico. HQ, HT, HA e HNR são os símbolos de processo da JIS (Japanese Industrial Standards) para têmpera, revenimento, recozimento e normalização, os quatro tratamentos térmicos básicos do aço. Este guia traz uma tabela de consulta rápida com os símbolos e os termos japoneses, explica o que cada tratamento faz e quando é usado, e termina com um checklist e um modelo de consulta que você pode enviar ao fornecedor japonês ou ao tratamentista.

Atenção a um falso cognato: em inglês, quenching é a têmpera e tempering é o revenimento. Em português, "têmpera" é o resfriamento rápido e "revenimento" é o reaquecimento posterior. Em documentos japoneses traduzidos para o inglês, "temper" quase sempre se refere ao revenimento.

Sumário
  1. Símbolos de tratamento térmico nos desenhos japoneses
  2. O que o tratamento térmico faz com o aço
  3. Têmpera, revenimento, recozimento e normalização: comparação
  4. Têmpera (yakiire, HQ): resfriamento rápido para endurecer
  5. Revenimento (yakimodoshi, HT): tenacidade depois da têmpera
  6. Recozimento (yakinamashi, HA): amolecer para usinar
  7. Normalização (yakinarashi, HNR): refino do grão
  8. Onde o tratamento térmico entra no processo
  9. O que confirmar com o fornecedor japonês ou com o tratamentista
  10. Limites deste guia
  11. Resumo
  12. Perguntas frequentes
  13. Fontes

Símbolos de tratamento térmico nos desenhos japoneses

A JIS B 0122 (Symbols of Metal Working Processes, símbolos de processos de trabalho em metais) atribui ao tratamento térmico a letra H, seguida de letras do processo específico. Os desenhos e as folhas de processo japoneses usam esses símbolos e os encadeiam com hífen para mostrar a sequência. "HQ-HT" significa temperar e depois revenir. A norma também permite omitir o H inicial quando não houver risco de confusão com outro símbolo de processo.

SímboloTermo japonêsTermo em portuguêsO que faz
HQyakiireTêmperaAquece acima da temperatura crítica e resfria rápido para endurecer o aço
HTyakimodoshiRevenimentoReaquece o aço temperado abaixo da temperatura crítica para trocar um pouco de dureza por tenacidade
HAyakinamashiRecozimentoAquece e resfria lentamente no forno para amolecer o aço ou aliviar tensões
HNRyakinarashiNormalizaçãoAquece acima da temperatura crítica e resfria ao ar para refinar e uniformizar a estrutura
HQ-HTyakiire yakimodoshiTêmpera e revenimentoO par mais comum: endurece e depois reveni
(só a palavra)調質 (choshitsu)Beneficiamento (têmpera + revenimento em temperatura alta); em inglês, thermal refining ou quenched and tempered (Q&T)Têmpera seguida de revenimento em temperatura relativamente alta, para obter resistência com tenacidade

As variantes acrescentam uma terceira letra. Manuais de fornecedores que reproduzem a tabela da JIS B 0122 listam, por exemplo, HAF (recozimento pleno), HAS (recozimento de esferoidização), HAR (recozimento de alívio de tensões), HQI (têmpera por indução), HQF (têmpera por chama), HNT (nitretação) e HSZ (tratamento sub-zero). Os símbolos de endurecimento superficial aparecem mais adiante neste guia.

Outros dois termos japoneses aparecem ao lado desses símbolos. 熱処理 (netsu shori) significa simplesmente tratamento térmico, e 硬さ (katasa) significa dureza, geralmente seguida de uma faixa como HRC 50–55. Se você está começando com desenhos japoneses em geral, veja .

O que o tratamento térmico faz com o aço

O tratamento térmico altera a estrutura interna e as propriedades de um metal por aquecimento, manutenção em temperatura e resfriamento, sem mudar sua forma. Diferentemente da usinagem ou da estampagem, a peça fica quase com a mesma aparência, e por isso o resultado só pode ser julgado por ensaio de dureza e inspeção de trincas.

O aço responde ao tratamento térmico porque o arranjo dos cristais de ferro muda com a temperatura. À temperatura ambiente, o aço carbono é formado por ferrita, macia, e perlita, uma mistura em camadas de ferrita e cementita (um composto de ferro e carbono). Aquecido acima da temperatura crítica (変態点, hentaiten, "ponto de transformação"), ele se transforma em austenita, estrutura em que o carbono fica dissolvido no ferro.

O que acontece depois depende de quão rápido o aço é resfriado. Resfriado devagar, ele volta a ser ferrita e perlita macias. Resfriado rápido, o carbono não tem tempo de sair e fica preso na martensita, dura. Essa é a regra básica do tratamento térmico: quanto mais rápido o resfriamento, mais dura a estrutura.

Figura 1: Os quatro tratamentos por temperatura de aquecimento e forma de resfriamento

O que define o tratamento é se o aço é aquecido acima da temperatura crítica e com que rapidez ele é resfriado.

Lentamente, no fornoResfriamento no forno
Ao ar paradoResfriamento ao ar
RapidamenteÁgua ou óleo
Aquecido acima da temp. crítica
RecozimentoRecozimento pleno. Amolece o aço e facilita a usinagem
NormalizaçãoEstrutura fina e uniforme: uma condição padrão
TêmperaForma martensita. Dura, porém frágil
Aquecido próximo ou abaixo dela
RecozimentoEsferoidização, alívio de tensões e outros
RevenimentoReaquece o aço temperado para ajustar a dureza e dar tenacidade. O resfriamento vai do ar ao óleo, conforme o aço e o objetivo

Nota: a temperatura crítica depende do teor de carbono e dos elementos de liga. Para o S45C, é de cerca de 780°C.

Situar os quatro tratamentos nesses dois eixos, como na Figura 1, ajuda a não confundi-los. Em japonês, recozimento (yakinamashi) e normalização (yakinarashi) diferem por uma única sílaba, e a principal diferença entre eles é a forma de resfriar o aço.

Têmpera, revenimento, recozimento e normalização: comparação

A Figura 2 compara os quatro tratamentos lado a lado. As temperaturas são valores típicos para um aço médio carbono de construção mecânica como o S45C, que costuma ser listado como correspondente ao SAE/AISI 1045 e ao EN C45 (no Brasil, o aço 1045 é designado pela série ABNT/SAE; confirme a correspondência exata com o fornecedor). As condições reais são definidas pelo tratamentista, conforme o aço, o tamanho da peça e a dureza exigida.

Figura 2: Têmpera, revenimento, recozimento e normalização comparados

Formam dois grupos: têmpera e revenimento endurecem o aço; recozimento e normalização o condicionam.

Têmpera (HQ)
Revenimento (HT)
Recozimento (HA)
Normalização (HNR)
Objetivo
Aumentar dureza e resistência
Ajustar a dureza após a têmpera e dar tenacidade
Amolecer para usinar; aliviar tensões
Refinar e uniformizar a estrutura; voltar a uma condição padrão
Temp. de aquecimento típica
30–50°C acima da temp. crítica (S45C: 820–870°C)
Abaixo da temp. crítica (baixa: 150–200°C; alta: 500–650°C)
Depende do tipo (recozimento pleno: 30–50°C acima da temp. crítica)
Acima da temp. crítica (900–930°C em um exemplo)
Resfriamento
Rápido, em água, óleo etc.
Do ar ao óleo, conforme o aço e o objetivo
Lento, no forno
Ao ar
Resultado
Muito duro, mas frágil como temperado
Menor dureza, maior tenacidade
Condição mais macia
Mais duro que o recozido; bom equilíbrio entre resistência e usinabilidade
Símbolo JIS
HQ
HT
HA
HNR

Nota: as temperaturas são valores de referência gerais da Tobu Metal Heat Treatment Industrial Association, da Keyence e de páginas técnicas de tratamentistas. Os símbolos seguem a JIS B 0122.

O par que endurece e o par que condiciona

Fica mais fácil lembrar dos quatro como dois pares. Têmpera e revenimento trabalham juntos para dar à peça a dureza e a resistência de que ela precisa. O aço apenas temperado é duro e frágil demais, por isso quase sempre é revenido em seguida.

Recozimento e normalização, por outro lado, corrigem a estrutura irregular e as tensões deixadas por forjamento ou soldagem e preparam o material para a etapa seguinte. Sua função costuma ser deixar o material em condição fácil de trabalhar durante a produção, e não definir a dureza final. Nas seções a seguir, cada tratamento é visto em detalhe.

Têmpera (yakiire, HQ): resfriamento rápido para endurecer

Eixo de aço em brasa sendo mergulhado em um tanque de óleo de têmpera

Na têmpera, o aço é aquecido acima da temperatura crítica para formar austenita e depois resfriado rapidamente em água ou óleo. A JIS G 0201 a define como o resfriamento de um produto siderúrgico mais rápido que ao ar parado. O objetivo é tornar o aço duro e resistente.

Com o resfriamento rápido, o carbono dissolvido na austenita não tem tempo de se deslocar e permanece preso no cristal, que se transforma em martensita dura. Engrenagens, eixos, ferramentas de corte e matrizes, além de muitas outras peças que precisam resistir ao desgaste ou suportar cargas altas, passam por esse processo.

Figura 3: Como têmpera e revenimento mudam a estrutura do aço

O aquecimento forma austenita, a têmpera forma martensita e o revenimento a transforma em uma estrutura mais tenaz.

Aço à temperatura ambiente: ferrita + perlitaRelativamente macio e fácil de usinar
Aquecer acima da temp. crítica e manter
AustenitaEstrutura de alta temperatura com o carbono dissolvido no ferro
Resfriar rápido em água, óleo etc. (têmpera)
MartensitaMuito dura, porém frágil, com tensão interna elevada: condição instável
Reaquecer abaixo da temp. crítica (revenimento)
Martensita revenida / sorbitaDureza ajustada e tenacidade adicionada: pronta para uso

Nota: o resfriamento lento não forma martensita. O aço volta a ferrita + perlita (recozimento, normalização).

Temperatura de têmpera: um pouco acima do ponto de transformação

Mais quente não é melhor. Segundo a Tobu Metal Heat Treatment Industrial Association, a temperatura ideal de têmpera do S45C é de 820–870°C, ou seja, 30–50°C acima de sua temperatura crítica, de cerca de 780°C. Em peças grandes, ou quando o meio de têmpera tem menor capacidade de resfriamento, uma temperatura na faixa alta facilita o endurecimento do aço.

O superaquecimento, por sua vez, engrossa os grãos e produz martensita grosseira, o que aumenta a probabilidade de trincas de têmpera (trincas durante a têmpera). A mesma fonte cita a têmpera do S45C a partir de 950°C como uma condição inadequada.

Meios de têmpera, efeito de massa e temperabilidade

O meio de têmpera define a velocidade de resfriamento. Em geral, a capacidade de resfriamento segue a ordem água, banho de sais e óleo. Resfriar mais rápido, porém, aumenta a diferença de temperatura entre a superfície e o núcleo e, com ela, o risco de distorção e trincas. Escolher o meio que equilibra dureza e resistência a trincas para cada aço e geometria é onde aparece a habilidade do tratamentista.

O efeito de massa é igualmente importante. A JIS G 0201 o define como o grau em que a profundidade de endurecimento muda conforme a massa ou a seção da peça. Na prática, uma peça grossa resfria mais devagar no núcleo e endurece menos em profundidade.

Aços de alta temperabilidade (a facilidade com que o aço se transforma em martensita) compensam esse problema. Uma seção que um aço carbono como o S45C não consegue endurecer até o núcleo pode ser endurecida em um aço-liga cromo-molibdênio como o SCM435, que as tabelas de fornecedores costumam relacionar ao SAE 4135 ou 4137. No Brasil, o SAE 4140 é de uso muito comum e corresponde mais de perto ao SCM440 japonês. Essa é uma das razões pelas quais os desenhos japoneses especificam aço-liga para peças de grande diâmetro e alta resistência.

Trincas de têmpera e distorção

A têmpera altera o volume do aço e deixa tensões internas elevadas. Degraus bruscos, cantos vivos ou grandes diferenças de espessura concentram essas tensões e aumentam o risco de trincas de têmpera ou empenamento.

Por isso, as peças que serão temperadas devem ser projetadas com cantos arredondados e diferenças mínimas de espessura. Se a peça fica parada depois da têmpera, a tensão interna também pode fazer as trincas crescerem ou a distorção piorar; a regra básica é revenir o mais rápido possível após a têmpera.

Revenimento (yakimodoshi, HT): tenacidade depois da têmpera

O revenimento reaquece o aço temperado a uma temperatura abaixo da temperatura crítica, mantém o aço nessa temperatura e depois o resfria. A JIS G 0201 o define como um tratamento térmico, em geral posterior ao endurecimento por têmpera, em que o aço é mantido uma ou mais vezes a uma temperatura específica e resfriado a uma velocidade adequada.

A martensita recém-temperada é muito dura, mas também frágil e carregada de tensão interna. O revenimento reduz a dureza ao nível exigido e, em troca, dá tenacidade ao aço. Quanto maior a temperatura de revenimento, menores a dureza e o limite de resistência à tração, e maiores o alongamento e a redução de área.

Figura 4: Como escolher a temperatura de revenimento

Temperaturas baixas preservam a dureza, temperaturas altas favorecem a tenacidade e há uma faixa intermediária a evitar.

0°C100200300400500600700°C
Revenimento a baixa temperatura: 150–200°CMantém boa parte da dureza e reduz a fragilidade e o risco de trincas. Ferramentas de corte, ferramentas em geral, peças de desgaste
Faixa a evitar: cerca de 300°CA fragilização do revenido a baixa temperatura deixa o aço carbono mais frágil, e não menos
Revenimento a alta temperatura: 500–650°CReduz a dureza para obter resistência com tenacidade (choshitsu, beneficiamento). Eixos, engrenagens, parafusos

Nota: valores de referência da Keyence, da Tobu Metal Heat Treatment Industrial Association e do Kotobank (fragilização do revenido). A temperatura correta depende do aço.

Revenimento a baixa temperatura para peças que precisam continuar duras

O revenimento a baixa temperatura é feito em torno de 150–200°C. Ele quase não reduz a dureza, mas alivia a fragilidade e a sensibilidade a trincas deixadas pela têmpera. É usado em peças em que a dureza vem em primeiro lugar, como ferramentas de corte, ferramentas em geral e peças resistentes ao desgaste. Os aços-ferramenta ao carbono (classes SK da JIS), por exemplo, costumam ser revenidos a 150–200°C.

O SKD11, aço para matrizes muito usado em ferramentaria e estampagem e normalmente listado frente ao AISI D2, é revenido a 150–200°C quando a prioridade é a resistência ao desgaste e a 500–550°C quando a prioridade é a tenacidade. Ou seja, o mesmo aço pode ser revenido a temperaturas muito diferentes, conforme a aplicação.

Em aços-ferramenta de alta liga como o SKD11, sempre resta alguma austenita retida (austenita que não se transformou em martensita) após a têmpera. Ela pode causar variação dimensional ao longo do tempo; por isso os tratamentistas a estabilizam com um tratamento sub-zero, que resfria o aço a 0°C ou menos antes do revenimento a baixa temperatura, ou repetindo o revenimento a alta temperatura duas ou mais vezes.

Revenimento a alta temperatura e choshitsu (beneficiamento)

Os aços de construção mecânica normalmente são revenidos em alta temperatura, de 500–650°C. No Japão, a têmpera seguida de revenimento a alta temperatura é chamada de 調質 (choshitsu). A JIS G 0201 dá como termo em inglês "thermal refining" e a define como revenimento a cerca de 400°C ou mais após a têmpera. Nas fábricas brasileiras, a expressão equivalente costuma ser "têmpera e revenimento" ou "aço beneficiado"; em especificações em inglês, o termo mais próximo é "quenched and tempered" (Q&T).

O aço beneficiado não é tão duro quanto o aço apenas temperado, mas tem excelente equilíbrio entre resistência e tenacidade e suporta bem impactos e cargas repetidas. A estrutura obtida com revenimento por volta de 550°C é chamada de sorbita e é considerada a estrutura padrão do aço de construção mecânica beneficiado. Muitas peças de alta resistência, como eixos, engrenagens e parafusos, são feitas de material temperado e revenido.

Faixas de temperatura a evitar

A dureza não cai em linha reta à medida que a temperatura de revenimento sobe. Quando o aço carbono é revenido em torno de 300°C, a fragilização do revenido a baixa temperatura o torna mais vulnerável a impactos, e por isso as temperaturas entre as faixas de revenimento baixa e alta geralmente são evitadas.

Há também a fragilização do revenido a alta temperatura, em torno de 450–550°C, atribuída ao acúmulo de impurezas nos contornos de grão. Sabe-se que a adição de molibdênio a reduz, o que é uma das razões para escolher um aço-liga com Mo.

Recozimento (yakinamashi, HA): amolecer para usinar

Cesto de arame com tarugos de barra redonda recozidos, cortados no comprimento

O recozimento aquece o aço, mantém a temperatura e depois o resfria lentamente, em geral dentro do próprio forno. É o oposto da têmpera: seu objetivo principal é amolecer o aço para facilitar a usinagem ou eliminar tensões internas. Nos desenhos, leva o símbolo HA.

Existem vários tipos de recozimento, com finalidades diferentes, e as temperaturas de aquecimento vão de acima a abaixo da temperatura crítica. Uma nota que diga apenas "recozimento" não informa ao tratamentista o que você quer; por isso, indique qual tipo de recozimento é pedido.

Figura 5: Principais tipos de recozimento e seu objetivo

Os três se chamam recozimento, mas a temperatura de aquecimento e o objetivo variam muito.

PLENORecozimento plenoAquece 30–50°C acima da temp. crítica e resfria lentamente no forno. Produz ferrita + perlita uniformes e macias. Usado para condicionar peças forjadas
ESFEROIDIZAÇÃORecozimento de esferoidizaçãoMantém por muito tempo perto da temp. crítica para arredondar os carbonetos duros. Facilita a usinagem e a conformação a frio de aços-ferramenta e aços para rolamentos
ALÍVIO DE TENSÕESRecozimento de alívio de tensõesAquece abaixo da temp. crítica e resfria lentamente. Remove tensões residuais de soldagem, usinagem e trabalho a frio
A JIS B 0122 lista ainda outros tipos, como o recozimento de homogeneização (difusão), que uniformiza a segregação química, e o recozimento isotérmico, que transforma o aço a temperatura constante.

Recozimento pleno

O recozimento pleno aquece o aço 30–50°C acima da temperatura crítica para formar austenita e depois o resfria lentamente. Como referência, o aço carbono é resfriado no forno e o aço-liga é resfriado a 20°C por hora ou menos. Ao atingir 500°C ou menos, o resfriamento pode continuar ao ar.

O resultado é uma estrutura macia, com ferrita e perlita bem distribuídas. O recozimento pleno é usado, por exemplo, para transformar uma peça forjada dura e irregular em material que se usina com facilidade.

Recozimento de esferoidização

A esferoidização mantém o aço por muito tempo perto da temperatura crítica, para que os carbonetos se reúnam em partículas arredondadas. Carbonetos em camadas ou em rede desgastam rapidamente as ferramentas de corte e deixam o aço propenso a trincar na forjaria a frio ou na dobra.

Com os carbonetos esferoidizados, o mesmo aço usina e conforma muito melhor e responde de forma mais consistente à têmpera posterior. O processo é especialmente comum em aços-ferramenta de alto carbono e aços para rolamentos.

Recozimento de alívio de tensões

O recozimento de alívio de tensões aquece o aço a uma temperatura abaixo da temperatura crítica e o resfria lentamente para reduzir as tensões residuais. Ele remove as tensões de soldagem, desbaste ou trabalho a frio sem alterar muito a estrutura.

Se a peça ainda tem tensão residual quando é usinada no acabamento, ela pode empenar depois do corte ou mudar de dimensões em serviço. Em estruturas soldadas e peças com tolerâncias apertadas, um alívio de tensões antes do acabamento evita esse tipo de deriva dimensional.

Normalização (yakinarashi, HNR): refino do grão

Pré-formas de engrenagem forjadas resfriando ao ar sobre um suporte de aço

A normalização aquece o aço acima da temperatura crítica para formar austenita e depois o resfria ao ar. A JIS G 0201 também a define como um tratamento térmico em que o aço é resfriado ao ar após a austenitização. Nos desenhos, é escrita HNR.

O aço forjado ou laminado em alta temperatura tem grãos grosseiros e estrutura que varia de ponto a ponto. A normalização refina isso em uma estrutura fina e uniforme e devolve ao aço uma condição "padrão". Um tratamentista dá como exemplo o aquecimento a 900–930°C seguido de resfriamento ao ar.

Figura 6: Recozimento x normalização

Em japonês os nomes diferem por uma sílaba, mas a forma de resfriar muda a dureza final e onde cada um é usado.

Recozimento (pleno)
Normalização
Temp. de aquecimento
30–50°C acima da temp. crítica
Acima da temp. crítica (igual ao recozimento ou um pouco maior)
Resfriamento
Lento, dentro do forno
Fora do forno, ao ar
Estrutura
Ferrita + perlita uniformes
Ferrita + perlita mais finas
Dureza
Mais macio
Mais duro e mais resistente que o recozido
Uso principal
Quando é preciso a condição mais macia e usinável
Para refinar o grão de forjados ou condicionar a estrutura antes da têmpera
Tempo de forno
Longo, porque o resfriamento também ocorre no forno
Curto, porque o resfriamento ocorre fora

Nota: a dureza após a normalização depende do teor de carbono.

Quando escolher a normalização em vez do recozimento

Como a normalização resfria ao ar, o resfriamento é mais rápido que o do recozimento pleno no forno e deixa uma estrutura mais fina. Por isso, o aço normalizado é mais duro que o aço recozido pleno e tem bom equilíbrio entre resistência e usinabilidade.

Na prática, o recozimento é a escolha usual quando a facilidade de usinagem vem em primeiro lugar. A normalização é usada quando se quer uma estrutura refinada para que a têmpera seguinte dê resultados consistentes, ou quando a peça precisa de alguma resistência, mas não do endurecimento pleno da têmpera. Como o aço não precisa resfriar dentro do forno, a normalização também consome menos tempo de processo e de forno.

Normalização como pré-tratamento da têmpera

Se uma peça forjada de estrutura grosseira vai direto para a têmpera, a dureza pode variar e as trincas de têmpera ou a distorção ficam mais prováveis. Uma sequência comum é normalizar o forjado primeiro, usiná-lo e só então temperar e revenir.

A normalização pode ser o tratamento térmico final, mas na maioria das vezes serve como preparação para que a etapa seguinte transcorra bem.

Onde o tratamento térmico entra no processo

Eixo temperado sendo acabado em uma retificadora cilíndrica

Uma mesma peça costuma passar por mais de um desses tratamentos. Um eixo ou uma engrenagem forjada, por exemplo, é normalizado ou recozido ainda como matéria-prima, temperado e revenido depois do desbaste e acabado por retificação. Cada tratamento cumpre sua função em uma etapa diferente, como mostra a Figura 7.

Figura 7: Onde o tratamento térmico entra no processo de uma peça forjada (exemplo)

Os tratamentos que condicionam o material e os que criam o desempenho ocorrem em etapas diferentes.

Condicionar o material
01Forjamento / matéria-primaConformada por forjamento a quente ou laminação. Estrutura grosseira e irregular
02Normalização / recozimentoRefina e uniformiza a estrutura e define uma dureza usinável
03DesbasteTorneada ou fresada até a forma, deixando sobremetal para o acabamento
Criar o desempenho
04TêmperaAquecida acima da temp. crítica e resfriada rápido para aumentar a dureza
05RevenimentoReaquecida logo em seguida para obter a dureza e a tenacidade exigidas
06Inspeção de durezaVerifica a faixa de dureza especificada e procura trincas ou distorção
Acabar
07Usinagem de acabamentoA retificação remove a distorção do tratamento térmico e leva as dimensões à cota

Nota: estruturas soldadas e peças de precisão podem receber um alívio de tensões antes do acabamento. A ordem das etapas varia conforme a peça e a empresa.

A têmpera distorce um pouco a peça e a torna difícil de cortar. A abordagem padrão é deixar sobremetal nas superfícies de tolerância apertada e retificá-las à cota depois do tratamento térmico. Quais dimensões são acabadas antes e quais depois do tratamento é um ponto que a engenharia de manufatura e o projeto combinam entre si.

Como o tratamento térmico é especificado no desenho

O tratamento térmico costuma ser indicado por símbolos no desenho ou na folha de processo, com os símbolos da JIS B 0122 da tabela no início deste guia. Em desenhos de fornecedores locais, é comum encontrar a indicação por extenso (por exemplo, "temperado e revenido"), então vale confirmar o que está escrito. Junto ao símbolo, a maioria dos desenhos informa a faixa de dureza exigida após o tratamento térmico, como HRC 50–55. O motivo é simples: o que a inspeção de recebimento verifica é a dureza final, mais do que o método usado para obtê-la.

Leia também:

O endurecimento superficial é outra indicação

Os quatro tratamentos deste guia são tratamentos térmicos de massa (volumétricos), que aquecem a peça inteira. Quando só a superfície precisa ser dura, como nos flancos dos dentes de uma engrenagem ou nas superfícies de deslizamento de um eixo, e o núcleo deve permanecer tenaz, o desenho pede endurecimento superficial: têmpera por indução, têmpera por chama, cementação ou nitretação. A JIS B 0122 dá a eles símbolos próprios, como HQI para a têmpera por indução e HNT para a nitretação.

O endurecimento superficial às vezes é tratado como um ramo do tratamento de superfície, ao lado da galvanização e da pintura. Decidir primeiro se a peça inteira precisa ser dura ou só a superfície evita custo desperdiçado e garante o desempenho correto.

Leia também:

O que confirmar com o fornecedor japonês ou com o tratamentista

O tratamento térmico costuma ser terceirizado a um tratamentista especializado. Seja você quem faz o pedido ou quem recebe peças de um fornecedor japonês, combinar os pontos abaixo antecipadamente evita disputas na inspeção.

  • Classe do aço. A classe JIS exata (por exemplo, S45C ou SCM435). Se pretende usar um equivalente local, como o SAE/ABNT 1045, obtenha aprovação por escrito, pois a resposta ao tratamento depende da composição química real.
  • Tipo de tratamento. HQ-HT, HNR ou HA e, no caso do recozimento, qual tipo (pleno, esferoidização ou alívio de tensões). Se o desenho diz apenas 調質 (choshitsu), peça a dureza-alvo ou a faixa de revenimento.
  • Faixa de dureza exigida. A escala e a faixa, como HRC 50–55.
  • Onde a dureza é medida. Pelo efeito de massa, seções grossas e finas endurecem de modo diferente. Especifique qual local deve atender a qual valor de HRC.
  • Regiões em que distorção ou trincas são críticas. Furos, cantos vivos e paredes finas que o tratamentista deve tratar com cuidado.
  • Sobremetal de acabamento. Quais superfícies são retificadas após o tratamento térmico e quanto sobremetal é deixado.
  • Registros. Se é preciso um registro de ensaio de dureza ou um certificado de tratamento térmico com o embarque, além do certificado de usina do material.

Um modelo de consulta que você pode adaptar (a peça, o aço e os valores são fictícios):

Modelo de consulta

Assunto: Tratamento térmico do desenho nº XXX-1234 (eixo, S45C)

Estamos analisando a nota de tratamento térmico "HQ-HT, HRC 50–55" do desenho XXX-1234. Pedimos a gentileza de confirmar os pontos abaixo:

  • Onde a dureza deve ser medida (local e número de pontos)? A faixa vale também na seção de maior diâmetro?
  • Quais superfícies serão retificadas após o tratamento térmico e quanto sobremetal devemos deixar?
  • Há regiões em que distorção ou trincas sejam uma preocupação especial?
  • Podemos usar o aço SAE/ABNT 1045 no lugar do S45C, desde que a dureza exigida seja atendida?
  • Que registro de inspeção vocês exigem em cada embarque?

Agradecemos a atenção.

Limites deste guia

  • As temperaturas aqui são valores de referência gerais, principalmente para aço médio carbono como o S45C. As condições corretas dependem do aço, da seção, do forno e do meio de têmpera, e quem as define é o tratamentista.
  • Este texto não é uma instrução de trabalho. O tratamento térmico envolve altas temperaturas, óleos de têmpera e atmosferas de forno; valem os procedimentos e as regras de segurança do tratamentista e as normas regulamentadoras aplicáveis (por exemplo, a NR-14, que trata de fornos, e a NR-12, para máquinas e equipamentos).
  • Correspondências como S45C/SAE 1045, SCM435/SAE 4135 ou 4137 e SKD11/AISI D2 são equivalentes comumente listados, não especificações idênticas. Confirme qualquer substituição com o cliente ou o projetista.
  • O uso dos símbolos pode variar de empresa para empresa. Alguns desenhos usam abreviações internas ou palavras em vez dos símbolos da JIS; confira as notas do desenho ou pergunte quando houver dúvida.
  • Endurecimento superficial, aços inoxidáveis, aços-ferramenta e metais não ferrosos têm condições próprias e são apenas mencionados aqui.

Resumo

Pontos principais
  • Nos desenhos japoneses, HQ = têmpera, HT = revenimento, HA = recozimento e HNR = normalização (JIS B 0122). HQ-HT significa têmpera e revenimento.
  • O tratamento térmico muda a estrutura e as propriedades do aço pela combinação entre temperatura de aquecimento e velocidade de resfriamento.
  • A têmpera endurece o aço por resfriamento rápido a partir de uma temperatura acima da crítica. O revenimento então ajusta a dureza e dá tenacidade.
  • O revenimento é feito em baixa temperatura, 150–200°C, ou em alta temperatura, 500–650°C (choshitsu, beneficiamento). Evitam-se temperaturas em torno de 300°C.
  • O recozimento resfria lentamente no forno para amolecer o aço e aliviar tensões. A normalização resfria ao ar para refinar a estrutura, muitas vezes como etapa anterior à têmpera.
  • Confirme com o lado japonês, antes da produção, a classe do aço, o tipo de tratamento, a faixa de dureza, o local de medição e as regiões críticas.

Perguntas frequentes

O que significa HQ-HT em um desenho japonês?

HQ-HT significa temperar e depois revenir. HQ é o símbolo da JIS B 0122 para a têmpera (yakiire) e HT é o símbolo do revenimento (yakimodoshi). O desenho normalmente traz ao lado a faixa de dureza exigida, como HRC 50–55.

O que é choshitsu (調質) no tratamento térmico?

Choshitsu é a têmpera seguida de revenimento em temperatura relativamente alta, tipicamente 500–650°C em aços de construção mecânica. A JIS G 0201 a chama de "thermal refining". Na prática brasileira, o equivalente é "têmpera e revenimento" (aço beneficiado); em especificações em inglês, o termo mais próximo é quenched and tempered (Q&T).

Qual é a diferença entre recozimento e normalização?

A principal diferença está no resfriamento. O recozimento resfria lentamente no forno e dá o aço mais macio e mais fácil de usinar. A normalização resfria ao ar, o que dá uma estrutura mais fina e maior dureza e resistência que o recozimento pleno.

Por que o aço precisa ser revenido depois da têmpera?

A martensita recém-temperada é muito dura, mas frágil e cheia de tensão interna, e pode trincar ou distorcer se for deixada esperando. O revenimento reduz a dureza ao nível exigido e acrescenta tenacidade, por isso deve seguir a têmpera o mais rápido possível.

O S45C é o mesmo que o SAE 1045?

O S45C costuma ser listado como correspondente ao SAE/AISI 1045 e ao EN C45, mas as normas não são idênticas. Se quiser substituir o S45C pelo 1045 local, obtenha aprovação por escrito e confirme que a dureza especificada continua sendo exigida e verificada.

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Sobre a redação

Redação do MONOSCOPEFOUNDER & EDITOR

Cerca de dez anos de atuação em um fabricante de equipamentos industriais e em uma empresa de engenharia de plantas, com propostas, projeto e comissionamento de equipamentos, seguidos da migração para o marketing digital. Hoje presta consultoria web a fabricantes B2B, ajudando-os a explicar com clareza seus produtos e tecnologias. Possui as licenças nacionais japonesas de Energy Manager e de Engenheiro-Chefe de Eletricidade de Terceira Classe.

Mantém um blog de engenharia desde 2017 (mais de 500 artigos) e um canal no YouTube em japonês com cerca de 20 mil inscritos. Cada guia é escrito do ponto de vista do chão de fábrica japonês e conferido com as normas citadas.

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