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O metal é conhecido por ser uma substância resistente que pode suportar muitos desgastes, mas pode não ter começado dessa maneira. Muitos tipos de metais passaram pelo processo de endurecimento do metal, a fim de torná-los mais adequados para o trabalho que precisam realizar. Existem diferentes tipos de endurecimento que, através de processos complexos de aquecimento e resfriamento, ajudam a tornar os metais resistentes, duráveis e fáceis de trabalhar.
TL; DR (muito longo; não leu)
Cada processo de endurecimento de metal inclui três etapas principais: aquecimento, imersão e resfriamento do metal. Alguns tipos comuns de endurecimento incluem endurecimento por deformação, fortalecimento de solução sólida, endurecimento por precipitação e têmpera e revenido.
Aquecê-lo
Enquanto engenheiros e metalúrgicos criaram vários tipos diferentes de endurecimento, dependendo do tipo de metal e dos resultados que desejam ver, cada tipo envolve três partes básicas: aquecer o metal, encharcá-lo e depois resfriá-lo.
Durante a primeira etapa, no tratamento térmico, os metalúrgicos aquecem o material, geralmente em temperaturas extremamente quentes. Às vezes, eles fazem isso para alterar a composição física ou química do metal, geralmente para facilitar a manipulação e o trabalho. 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 de forma e depois voltar ao seu estado original. Em outros metais, a mudança é permanente. Às vezes, essa estrutura interna se torna mais forte e mais resistente, tornando-o um material melhor para ser usado em algo que exige força, 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 suportar as forças que os puxam de cada extremidade. Essa é uma qualidade importante para metais como cobre, que precisam ser puxados em tiras finas de fio de cobre ou ouro, que geralmente é puxado em tiras finas para fazer jóias.
Imersão e resfriamento
A segunda parte do processo é embeber o metal. Embora a palavra "imersão" possa fazer você pensar na maneira como mergulharia um cachorro no banho após uma corrida por um quintal lamacento, a 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, a imersão nesse caso refere-se a garantir que, uma vez que o metal atinja a temperatura desejada durante o processo de aquecimento, ele "imersa" nesse calor. O tempo é diferente para todos os diferentes tipos de endurecimento, mas, em geral, um metalúrgico precisa garantir que todas as peças de metal atinjam as temperaturas certas por um período de tempo específico.
O terceiro e último passo no processo de endurecimento é o resfriamento. Após o metal ter sido aquecido e deixado absorver esse 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 definitivamente.
Tipos de endurecimento de metal
Existem vários tipos diferentes de processos para o endurecimento do metal, dependendo do tipo de metal com o qual os trabalhadores começam e do material em que desejam transformá-lo.
Uma das mais comuns é a transformação martensítica, também conhecida como resfriamento e revenido. É um processo complexo para endurecer o aço, e os metalúrgicos precisam ter cuidado para executar cada etapa corretamente. Primeiro, eles devem aquecer o aço a uma temperatura extrema. Então, a estrutura cristalina dentro do aço muda para permitir que mais carbono seja dissolvido. Nesse ponto, o metal precisa ser extinto ou resfriado, com rapidez suficiente para que o carbono não tenha tempo para formar outros materiais indesejados no metal. O resfriamento rápido faz com que fique em um estado endurecido, tornando-o um material mais forte, mais adequado para suportar muito desgaste. Os diferentes estados pelos quais passa durante o processo são chamados de austenita e martensita, e um recurso de impermeabilização e impermeabilização pode fornecer mais informações sobre o processo.
Outros tipos de processos de endurecimento incluem endurecimento por caixa, recozimento e endurecimento por precipitação. Cada um deles trabalha de maneiras diferentes para tornar os metais mais duráveis, dúcteis, resistentes ou maleáveis, a fim de ajudar os engenheiros a usá-los de várias maneiras. Existem todos os tipos de metais no mundo ao seu redor, e as chances são de que um metalúrgico usasse um processo de endurecimento para colocá-los no estado em que estão hoje.