Porque é que as peças metálicas têm defeitos após tratamento térmico

Os tratamentos térmicos realizados nas peças acabadas (diferentes tipos de aço, ligas metálicas de ferro ou cobre) permitem melhorar as suas propriedades superficiais (dureza, resistência à corrosão e ao desgaste). 
Em determinados casos, permitem também obter uma alteração das características visuais (coloração superficial, brilho, etc.). Isto é particularmente relevante quando se trata, por exemplo, de utensílios de cozinha (facas, garfos ou colheres) em que a resistência à corrosão e o aspeto são de grande importância para os consumidores. 

Durante o tratamento térmico, as peças metálicas são rapidamente aquecidas num forno e mantidas a alta temperatura numa atmosfera quente e reativa realizada com gases como o amoníaco e hidrocarbonetos e um gás neutro como o azoto. Posteriormente, as peças são sujeitas a um arrefecimento rápido e controlado em fluidos adequados (ar, óleo, polímeros ou gás consoante o tipo de têmpera aplicado). Se um dos parâmetros de trabalho não for corretamente configurado, pode ser obtida uma peça defeituosa que se torna inutilizável.

Quais são os defeitos inerentes a um tratamento térmico de superfície? 

Após um tratamento térmico realizado em condições não ideais, os materiais tratados e as peças podem não cumprir com as especificações exigidas. Este pode ser um defeito visível, como uma descoloração superficial (verde, acastanhado, com manchas superficiais ou opaco), mas, por vezes, também pode ser um defeito que afeta as propriedades mecânicas da peça como, por exemplo: 

• uma variação demasiado grande na dureza de superfície de ponto para ponto; 
• uma espessura não uniforme da camada alterada em toda a peça; 
• áreas com uma composição química indesejável (descarburação superficial e redução do teor de carbono, espessura não uniforme da camada de nitreto de ferro).

Porque é que as peças podem apresentar defeitos?

Para além de um erro na aplicação dos parâmetros corretos de tratamento térmico (por exemplo, velocidade de têmpera insuficiente, temperatura demasiado baixa, etc.), a contaminação da atmosfera do forno também pode causar defeitos nas peças acabadas. Esta contaminação pode ser causada por diferentes elementos: 

• introdução no forno de peças metálicas sujas (vestígios de óleo ou resíduos de trabalhos anteriores); 
• utilização de gases (amoníaco, acetileno, azoto para purga e segurança) insuficientemente puros; 
• embalagens contaminadas; 
• fugas no sistema de distribuição de gás; 
• dimensionamento incorreto da instalação para os débitos de gás necessários (por exemplo, para o acetileno, deve ser evitada a extração do solvente); 
• simples degradação do forno: existência de um furo ou fuga que permite a entrada de ar e vapor de água presente no ar no forno ou a saída da atmosfera reativa do forno. Este último caso pode ser muito perigoso e também apresentar riscos de segurança para os operadores.