Têmpera (metalurgia)
Na ciência dos materiais, têmpera é o resfriamento rápido de uma peça em água, óleo, polímero, ar ou outros fluidos para obter certas propriedades do material. Um tipo de tratamento térmico, a têmpera evita a ocorrência de processos indesejados de baixa temperatura, como transformações de fase. Isso é feito reduzindo a janela de tempo durante a qual essas reações indesejadas são termodinamicamente favoráveis e cineticamente acessíveis; por exemplo, a têmpera pode reduzir o tamanho do grão cristalino de materiais metálicos e plásticos, aumentando sua dureza.
Na metalurgia, a têmpera é mais comumente usada para endurecer o aço, induzindo uma transformação martensita, onde o aço deve ser resfriado rapidamente através do seu ponto eutetóide , a temperatura na qual a austenita se torna instável. No aço ligado a metais como níquel e manganês, a temperatura eutetoide torna-se muito mais baixa, mas as barreiras cinéticas à transformação de fase permanecem as mesmas. Isto permite que a têmpera comece a uma temperatura mais baixa, tornando o processo muito mais fácil. O aço rápido também adicionou tungstênio, que serve para levantar barreiras cinéticas, que entre outros efeitos conferem propriedades ao material (dureza e resistência à abrasão) como se a peça tivesse sido resfriada mais rapidamente do que realmente foi. Mesmo o resfriamento lento dessas ligas ao ar tem a maioria dos efeitos desejados de têmpera; o aço rápido enfraquece muito menos com o ciclo térmico devido ao corte em alta velocidade.[1]
História[editar | editar código-fonte]
Há evidências do uso de processos de têmpera por ferreiros que remontam a meados da Idade do Ferro, mas existe pouca informação detalhada relacionada ao desenvolvimento dessas técnicas e aos procedimentos empregados pelos primeiros ferreiros.[2] Embora os primeiros ferreiros tenham notado rapidamente que os processos de resfriamento podiam afetar a resistência e a fragilidade do ferro, e pode-se afirmar que o tratamento térmico do aço era conhecido no Velho Mundo desde o final do segundo milênio a.C.,[3] é difícil identificar arqueologicamente usos deliberados de têmpera. Além disso, parece que, pelo menos na Europa, 'a têmpera e o revenido separadamente não parecem ter-se tornado comuns até ao século XV'; é útil distinguir entre 'têmpera total' do aço, onde a têmpera é tão rápida que apenas a martensita se forma, e 'têmpera frouxa', onde a têmpera é mais lenta ou interrompida, o que também permite a formação de perlita e resulta em uma têmpera menos frágil produtos.[4]
Os primeiros exemplos de aço temperado podem vir da antiga Mesopotâmia, com um exemplo relativamente seguro de um cinzel temperado do século IV a.C. de Al-Mina, na Turquia.[5] O livro 9, linhas 389-94 da Odisseia de Homero é amplamente citado como uma das primeiras, possivelmente a primeira, referência escrita à extinção:[2][6]
como quando um homem que trabalha como ferreiro mergulha uma grande lâmina de machado ou enxó em água fria, tratando-a de temperamento, já que é assim que o aço se torna forte, mesmo assim o olho do Ciclope chiou ao redor do feixe da oliveira.
No entanto, não há dúvida de que a passagem descreve o endurecimento deliberado, em vez de simplesmente o resfriamento.[7] Da mesma forma, existe a possibilidade de que o Mahabharata se refira à têmpera em óleo de pontas de flechas de ferro, mas a evidência é problemática.[8]
Plínio, o Velho, abordou o tema dos têmperas, distinguindo as águas dos diferentes rios.[9] Os capítulos 18-21 do De diversis artis de Teófilo Presbítero mencionam a têmpera, recomendando, entre outras coisas, que 'as ferramentas também recebem um temperamento mais duro na urina de um menino ruivo do que na água comum'.[2] Uma das primeiras discussões mais completas sobre têmpera é o primeiro livro impresso ocidental sobre metalurgia, Von Stahel und Eysen, publicado em 1532, que é característico dos tratados técnicos do final da Idade Média.
O estudo científico moderno da têmpera começou a ganhar impulso real a partir do século XVII, com um passo importante sendo a discussão liderada pela observação por Giovanni Battista della Porta em sua Magia Naturalis de 1558.[10]
Referências
- ↑ Legerská, M.; Chovanec, J.; Chaus, Alexander S. (2006). «Development of High-Speed Steels for Cast Metal-Cutting Tools». Solid State Phenomena (em inglês). 113: 559–564. doi:10.4028/www.scientific.net/SSP.113.559. Consultado em 5 de abril de 2019
- ↑ a b c Mackenzie, D. S. (junho de 2008). «History of quenching». International Heat Treatment and Surface Engineering (em inglês). 2 (2): 68–73. ISSN 1749-5148. doi:10.1179/174951508x358437
- ↑ Craddock, Paul T. (2012). «Metallurgy in the Old World». In: Silberman, Neil Asher. The Oxford companion to archaeology. 1 of 3 2nd ed. New York: Oxford University Press (publicado em 12 de outubro de 2012). pp. 377–380. ISBN 9780199739219. OCLC 819762187
- ↑ Williams, Alan (3 de maio de 2012). The sword and the crucible: a history of the metallurgy of European swords up to the 16th century. Col: History of Warfare. 77. Leiden: Brill. p. 22. ISBN 9789004229334. OCLC 794328540
- ↑ Moorey, P. R. S. (Peter Roger Stuart) (1999). Ancient mesopotamian materials and industries: the archaeological evidence. Winona Lake, Ind.: Eisenbrauns. pp. 283–85. ISBN 978-1575060422. OCLC 42907384 Verifique o valor de
|url-access=limited(ajuda) - ↑ Forbes, R. J. (Robert James) (1 de janeiro de 1972). Studies in ancient technology. Col: Metallurgy in Antiquity, part 2. Copper and Bronze, Tin, Arsenic, Antimony and Iron. 9 2d rev. ed. Leiden: E.J. Brill. p. 211. ISBN 978-9004034877. OCLC 1022929
- ↑ P. R. S. Moorey, Ancient Mesopotamian Materials and Industries: The Archaeological Evidence (Winona Lake, Indiana: Eisenbrauns, 1999), p. 284.
- ↑ R. K. Dube, 'Ferrous Arrowheads and Their Oil Quench Hardening: Some Early Indian Evidence', JOM: The Journal of The Minerals, Metals & Materials Society, 60.5 (May 2008), 25-31.
- ↑ John D. Verhoeven, Steel Metallurgy for the Non-Metallurgist (Materials Park, Ohio: ASM International, 2007), p. 117.
- ↑ J. Vanpaemel. HISTORY OF THE HARDENING OF STEEL: SCIENCE AND TECHNOLOGY. Journal de Physique Colloques, 1982, 43 (C4), pp. C4-847-C4-854. DOI:10.1051/jphyscol:19824139; https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00222126.