Trincas de têmpera são um defeito causado por fissuração sob tensão. Elas ocorrem quando a tensão interna do material excede sua resistência à fratura. A causa de sua ocorrência é bastante complexa. A tensão interna se forma durante o processo de têmpera e tem natureza de tensão de tração. A causa interna das trincas de têmpera reside no fato de que a tensão se torna excessiva quando o material sofre transformação martensítica durante o processo de têmpera. Isso está intimamente relacionado à composição química do aço, principalmente ao teor de carbono e ao teor de elementos de liga. Geralmente, quanto maior o teor de carbono, maior a probabilidade de fissuração. Acredita-se que não ocorrerão trincas de têmpera quando w(C) for igual a 0,2%. Ao mesmo tempo, fatores externos, como os métodos de resfriamento da têmpera e a qualidade da superfície do tubo de aço, também podem causar trincas de têmpera.
De acordo com os diversos fatores que podem causar fissuras durante o resfriamento rápido, as seguintes medidas preventivas podem ser tomadas:
1. Medidas preventivas para trincas de têmpera induzidas por defeitos superficiais. Para trincas de têmpera causadas por concentração de tensão local induzida por defeitos superficiais, é necessário melhorar a qualidade da superfície do corpo do tubo laminado e reduzir os macrodefeitos e as mutações de forma do material.
2. Medidas preventivas para trincas de têmpera por tensão. Reduzir a taxa de resfriamento pode diminuir a tensão residual até certo ponto, ou seja, reduzir a tensão organizacional gerada pela transformação de fase martensítica. O processo de transformação de fase das paredes interna e externa ocorre de forma gradual. Sob a premissa de garantir uma taxa de resfriamento (50-60 °C/s) de toda a estrutura martensítica, reduza adequadamente a vazão de água de resfriamento e adote o método de resfriamento por aspersão interna + resfriamento por jato externo (retardado). Teoricamente, o tempo de atraso do resfriamento por jato externo em relação ao resfriamento por aspersão interna corresponde ao tempo necessário para que a transformação de fase martensítica da parede interna do tubo de aço se inicie e se complete, gerando tensão compressiva ao redor do corpo do tubo. Quando a tensão compressiva residual é gerada na direção circunferencial do corpo do tubo, as trincas de têmpera podem ser significativamente reduzidas ou eliminadas.
3. Medidas preventivas para trincas de têmpera do tipo cementação superficial. Aumentar adequadamente a viscosidade da escória protetora, reduzir o consumo de escória e engrossar a camada de escória líquida para evitar a flutuação da superfície do aço fundido; ao mesmo tempo, devido ao aumento da viscosidade da escória, a taxa de difusão do carbono na camada de escória para o aço fundido será significativamente reduzida; adicionar uma quantidade adequada de oxidante (como MnO2, etc.) à escória protetora pode promover a oxidação do carbono na escória protetora e inibir eficazmente o teor de carbono na camada rica em carbono e na camada de escória; ou utilizar escória protetora isenta de carbono.
4. Medidas preventivas para trincas de têmpera em aços sensíveis a trincas. Ajustar adequadamente a composição do aço, reduzir o teor de carbono, refinar os grãos e melhorar a resistência à propagação de trincas. A fração mássica de carbono e manganês deve ser rigorosamente controlada em aços temperados em água. Existe risco de trincas ao utilizar a tecnologia de têmpera em água, sendo preferível o uso da têmpera em óleo. Para aços com alto teor de carbono e manganês, reduzir a temperatura de têmpera e a taxa de resfriamento contribui para prevenir o surgimento de trincas de têmpera em tubos de aço.
Data da publicação: 09/10/2024