Sabemos que o superaquecimento durantetratamento térmicopode facilmente levar ao engrossamento dos grãos de austenita, o que reduzirá as propriedades mecânicas das peças.
1. Superaquecimento geral
A temperatura de aquecimento é muito alta ou o tempo de permanência em alta temperatura é muito longo, o que faz com que os grãos de austenita fiquem mais grossos, o que é chamado de superaquecimento. Os grãos grossos de austenita reduzirão a resistência e a tenacidade do aço, aumentarão a temperatura de transição frágil e aumentarão a tendência de deformação e rachaduras durante a têmpera. A causa do superaquecimento é que o instrumento de temperatura do forno está fora de controle ou os materiais estão misturados (geralmente causado por pessoas que não entendem o processo). A estrutura superaquecida pode ser reaustenizada em circunstâncias normais para refinar os grãos após recozimento, normalização ou múltiplos revenimentos em alta temperatura.
2. Herança quebrada
Embora o aço com estrutura superaquecida possa refinar os grãos de austenita após reaquecimento e têmpera, às vezes ainda aparecem fraturas granulares grosseiras. A teoria da herança da fratura é controversa. Acredita-se geralmente que impurezas como MnS foram dissolvidas em austenita e enriquecidas na interface do grão porque a temperatura de aquecimento era muito alta. Durante o resfriamento, essas inclusões precipitarão ao longo da interface dos grãos. É fácil fraturar ao longo dos limites dos grãos grossos da austenita quando impactado.
3. Herança de tecido grosso
Quando peças de aço com estruturas grossas de martensita, bainita e Wignisten são reaustenizadas, elas são aquecidas lentamente até a temperatura de têmpera convencional, ou até mais baixa, e os grãos de austenita ainda são grossos. Este fenômeno é chamado de herdabilidade histológica. Para eliminar a herança de tecido grosso, pode-se usar recozimento intermediário ou múltiplos tratamentos de têmpera em alta temperatura.
Se a temperatura de aquecimento for muito alta, não só fará com que os grãos de austenita se tornem grossos, mas também causará oxidação local ou derretimento dos limites dos grãos, resultando no enfraquecimento dos limites dos grãos, o que é chamado de queima excessiva. As propriedades do aço deterioram-se severamente após a queima excessiva e formam-se fissuras durante a têmpera. O tecido queimado não pode ser recuperado e só pode ser descartado. Portanto, o superaquecimento deve ser evitado no trabalho.
Quando o aço é aquecido, o carbono da superfície reage com o oxigênio, o hidrogênio, o dióxido de carbono e o vapor d'água do meio (ou atmosfera), reduzindo a concentração de carbono na superfície, o que é chamado de descarbonetação. A dureza superficial, a resistência à fadiga e a resistência do aço descarbonetado após a têmpera. A desgastebilidade é reduzida e a tensão de tração residual formada na superfície é propensa a trincas na rede superficial.
Quando aquecidos, o fenômeno no qual o ferro e as ligas na superfície do aço reagem com elementos e oxigênio, dióxido de carbono, vapor de água, etc. no meio (ou atmosfera) para formar uma película de óxido é chamado de oxidação. Após a oxidação das peças em altas temperaturas (geralmente acima de 570 graus), a precisão dimensional e o brilho da superfície se deterioram, e as peças de aço com baixa temperabilidade com filmes de óxido são propensas a têmpera de pontos moles.
As medidas para prevenir a oxidação e reduzir a descarbonetação incluem: revestimento da superfície da peça de trabalho, vedação e aquecimento com embalagem de folha de aço inoxidável, aquecimento do forno com banho de sal, aquecimento da atmosfera protetora (como gás inerte purificado, controle do potencial de carbono no forno), forno de queima de chama (Fazendo a redução do gás da fornalha)
O fenômeno de redução da plasticidade e tenacidade do aço de alta resistência quando aquecido em uma atmosfera rica em hidrogênio é chamado de fragilização por hidrogênio. Peças de trabalho com fragilização por hidrogênio também podem ser eliminadas por tratamento de remoção de hidrogênio (como revenido, envelhecimento, etc.). A fragilização por hidrogênio pode ser evitada por aquecimento em vácuo, atmosfera com baixo teor de hidrogênio ou atmosfera inerte.
