O metal é conhecido por ser uma substância resistente que pode suportar muito desgaste, mas pode não ter começado assim. Muitos tipos de metais passaram pelo processo de endurecimento de metal para torná-los mais adequados para o trabalho que precisam fazer. Existem diferentes tipos de endurecimento que, através de complexos processos de aquecimento e resfriamento, ajudam a tornar os metais resistentes, duráveis e fáceis de trabalhar.
TL; DR (muito longo; Não li)
Cada processo de endurecimento de metal inclui três etapas principais: aquecer, embeber e resfriar o metal. Alguns tipos comuns de endurecimento incluem endurecimento por deformação, fortalecimento por solução sólida, endurecimento por precipitação e têmpera e revenimento.
Aquecê-lo
Enquanto engenheiros e metalúrgicos criaram vários tipos diferentes de endurecimento, dependendo do tipo de metal e os resultados que eles querem ver, cada tipo envolve três partes básicas: aquecer o metal, embebê-lo e, em seguida, resfriar isto.
Durante a primeira etapa, o tratamento térmico, os metalúrgicos aquecem o material, geralmente em temperaturas extremamente altas. Às vezes, eles fazem isso para alterar a composição física ou química do metal, geralmente para torná-lo mais fácil de manipular e trabalhar. Por exemplo, quando alguns metais são expostos a temperaturas superiores a 1.000 graus Fahrenheit, sua estrutura interna muda. Isso pode ser temporário, para que os metalúrgicos possam mudar sua forma e, em seguida, voltar ao estado original. Em outros metais, a mudança é permanente. Às vezes, essa estrutura interna fica mais forte e resistente, tornando-se um material melhor para ser usado em algo que exige resistência, como a construção de um arranha-céu. Outras vezes, o tratamento térmico é usado para aumentar a ductilidade de um metal. Metais com altos níveis de ductilidade são capazes de resistir às forças que os puxam de ambas as extremidades. Essa é uma qualidade importante para metais como o cobre, que precisa ser puxado em tiras finas de fio de cobre, ou ouro, que geralmente é puxado em tiras finas para fazer joias.
Imersão e resfriamento
A segunda parte do processo é embeber o metal. Embora a palavra "imersão" possa fazer você pensar na maneira como você colocaria um cachorro de molho em um banho após uma corrida em um quintal lamacento, imersão no processo de endurecimento de metal é um pouco diferente. Um metal não é embebido em uma banheira cheia de uma substância líquida. Em vez disso, imersão, neste caso, refere-se a certificar-se de que, uma vez que o metal atinge a temperatura desejada durante o processo de aquecimento, ele “absorve” naquele calor. O tempo é diferente para todos os diferentes tipos de endurecimento, mas, em geral, um metalúrgico tem para garantir que todas as peças de metal atinjam as temperaturas certas para uma quantidade específica de Tempo.
A terceira e última etapa do processo de endurecimento é o resfriamento. Depois que o metal foi aquecido e deixado de molho naquele calor, o metal deve ser resfriado. Às vezes, os metais voltam à sua estrutura química ou física original após esse processo. Outras vezes, os metalúrgicos garantem que os metais sejam alterados para sempre.
Tipos de endurecimento de metal
Existem vários tipos diferentes de processos para endurecer metal, dependendo do tipo de metal com o qual os trabalhadores começam e o material em que desejam transformá-lo.
Uma das mais comuns é a transformação martensítica, também conhecida como têmpera e têmpera. É um processo complexo endurecer o aço, e os metalúrgicos devem ter cuidado para executar cada etapa corretamente. Primeiro, eles devem aquecer o aço a uma temperatura extrema. Então, a estrutura de cristal dentro do aço muda para permitir que mais carbono seja dissolvido. Nesse ponto, o metal tem que ser temperado, ou resfriado, com rapidez suficiente para que o carbono não tenha tempo de formar outros materiais indesejados no metal. O resfriamento rápido faz com que ele permaneça em um estado endurecido, tornando-o um material mais resistente, mais adequado para resistir a muito desgaste. Os diferentes estados pelos quais passa durante o processo são chamados de austenita e martensita, e um recurso de austenita e martemperagem pode fornecer mais informações sobre o processo.
Outros tipos de processos de endurecimento incluem endurecimento de case, recozimento e endurecimento por precipitação. Cada um trabalha de maneiras diferentes para tornar os metais mais duráveis, dúcteis, resistentes ou maleáveis para ajudar os engenheiros a usá-los de várias maneiras. Existem todos os tipos de metais ao seu redor e, provavelmente, um metalúrgico usou um processo de endurecimento para colocá-los no estado em que estão hoje.