Óleos de têmpera são derivados da destilação do petróleo sendo misturas complexas de hidrocarbonetos parafínicos. Estes óleos são normalmente classificados com base na sua velocidade de resfriamento: Óleos de têmpera convencionais; Óleos de têmpera acelerados; Óleos de têmpera para martêmpera.
Existem outras classificações tais como: lento, rápido e super-rápido.
Os óleos convencionais possuem uma fase vapor longa, durante a qual a velocidade de resfriamento é muito baixa, aumentando durante a fase de bolhas seguida novamente por um resfriamento bastante lento na fase de convecção.
Os óleos acelerados são formulados contendo um ou mais aditivos para aumentar a sua taxa de resfriamento. A função do aditivo da fase vapor é aumentar a habilidade do óleo no melhoramento da superfície do metal. Com isso a fase nucleação de bolhas ocorrerá em temperaturas altas dificultando a transformação da austenita em perlita fina.
A aditivação na fase convecção aumenta a velocidade do óleo atingindo a temperatura Ms mais rápido do que no caso anterior, aumentando um pouco a fase vapor, sendo que nesse caso, a nucleação de bolhas ocorrerá em temperatura mais baixa.
A utilização de aditivos combinados também é uma prática de alguns fabricantes. Um aditivo na fase vapor e outro aditivo na fase convecção. Nesse caso teremos um óleo com uma fase vapor pequena e uma fase convecção rápida.
Quando no tratamento convencional, distorções, empenamentos e trincas estão sendo difíceis de serem minimizadas pode-se fazer o mesmo em sais fundidos ou óleo de alto ponto de fulgor.
Esse tratamento é chamado de martêmpera sendo realizado em um banho mantido a alta temperatura, um pouco acima ou abaixo do Ms do aço com o objetivo de aproximar as temperaturas da superfície e núcleo e em seguida resfriar ao ar. Desse modo a diminuição dos gradientes térmicos na fase de convecção evitam distorções e trincas.
Os óleos minerais por serem muito viscosos apresentam uma fase vapor pequena a qual não se altera com a adição de aditivo de acelerador na mesma. Portanto, o mesmo só pode ser adicionado na fase de convecção aumentando a velocidade e resfriamento juntamente na região que se deseja aproximar as temperaturas superfície/núcleo da peça. Dependendo da geometria da mesma, o objetivo de minimizar empenamento e distorções não é alcançado.
Uma outra consideração que deve ser levada em conta é que a severidade do sal fundido é levemente superior ao do óleo de martêmpera na fase convecção podendo ocorrer empenamento e distorções maiores do que no óleo. Dentre os métodos já desenvolvidos, a análise de curva de resfriamento tem sido aceita como o método mais vantajoso de se descrever o complexo mecanismo de resfriamento.
É muito importante que o responsável pelo tratamento térmico consiga com seu fornecedor todas as informações técnicas a respeito do tipo de óleo adquirido, se contém aditivos que modificam a taxa de resfriamento (fase vapor, convecção ou ambas), faixa ideal de trabalho, como também as características físicas-química.
Autor: Ovidio Crnkovic
Com Doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais pela UFRJ (1991), foi Prof. Doutor de Metalurgia na USP e atualmente é Consultor Técnico em Tratamento Térmico na Energis8 Brasil.
