{"id":4234,"date":"2026-07-03T01:26:31","date_gmt":"2026-07-03T01:26:31","guid":{"rendered":"https:\/\/hontitan.com\/?p=4234"},"modified":"2026-07-03T01:26:32","modified_gmt":"2026-07-03T01:26:32","slug":"titanium-heat-treatment-guide","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/titanium-heat-treatment-guide\/","title":{"rendered":"Tratamento t\u00e9rmico do tit\u00e2nio: temperaturas de recozimento, STA e al\u00edvio de tens\u00f5es por tipo de liga"},"content":{"rendered":"

O tratamento t\u00e9rmico do tit\u00e2nio varia significativamente consoante o tipo de liga. As ligas comercialmente puras (CP) dos tipos 1 a 4 s\u00f3 podem ser submetidas a recozimento (538\u2013760 \u00b0C \/ 1000\u20131400 \u00b0F) e a al\u00edvio de tens\u00f5es \u2014 n\u00e3o podem ser refor\u00e7adas por tratamento t\u00e9rmico. O tipo 5 (Ti-6Al-4V), a liga mais utilizada, pode ser recozido a 691\u2013760 \u00b0C (1275\u20131400 \u00b0F) ou submetido a tratamento de solu\u00e7\u00e3o a 913\u2013954 \u00b0C (1675\u20131750 \u00b0F) e submetida a envelhecimento a 524\u2013552 \u00b0C (975\u20131025 \u00b0F) para atingir uma resist\u00eancia superior \u00e0 do estado recozido em cerca de 20%. A temperatura de refer\u00eancia cr\u00edtica para qualquer liga de tit\u00e2nio \u00e9 a beta transus<\/strong>\u2014o aquecimento a temperaturas superiores a esse valor altera profundamente a microestrutura e as propriedades. Todos os tratamentos t\u00e9rmicos a temperaturas superiores a 538 \u00b0C (1000 \u00b0F) requerem v\u00e1cuo, g\u00e1s inerte ou atmosfera protetora, de acordo com a norma AMS 2801.<\/p>\n\n\n\n

Refer\u00eancia r\u00e1pida: Temperaturas de tratamento t\u00e9rmico do tit\u00e2nio por tipo<\/h2>\n\n\n\n
\"Forno<\/figure>\n\n\n\n

A tabela que todo engenheiro especializado em tit\u00e2nio deveria ter nos favoritos. Todas as temperaturas prov\u00eam das fichas t\u00e9cnicas da ATI e dos requisitos da norma AMS 2801.<\/p>\n\n\n\n

Grau<\/th>Liga met\u00e1lica<\/th>Beta Transus<\/th>Al\u00edvio do stress<\/th>Temperatura de recozimento<\/th>Tempo de recozimento<\/th>Op\u00e7\u00e3o STA<\/th><\/tr><\/thead>
Grau 1<\/td>CP Ti (0,18% O m\u00e1x.)<\/td>~888 \u00b0C \/ 1630 \u00b0F<\/td>538\u2013593 \u00b0C \/ 1000\u20131100 \u00b0F<\/td>538\u2013704 \u00b0C \/ 1000\u20131300 \u00b0F<\/td>\u00bd\u20132 horas, com ar condicionado<\/td>N\u00e3o<\/td><\/tr>
Grau 2<\/td>CP Ti (0,25% O m\u00e1x.)<\/td>~913 \u00b0C \/ 1675 \u00b0F<\/td>538\u2013593 \u00b0C \/ 1000\u20131100 \u00b0F<\/td>649\u2013760 \u00b0C \/ 1200\u20131400 \u00b0F<\/td>\u00bd\u20132 horas, com ar condicionado<\/td>N\u00e3o<\/td><\/tr>
Grau 3<\/td>CP Ti (0,35% O m\u00e1x.)<\/td>~921 \u00b0C \/ 1690 \u00b0F<\/td>538\u2013593 \u00b0C \/ 1000\u20131100 \u00b0F<\/td>649\u2013760 \u00b0C \/ 1200\u20131400 \u00b0F<\/td>\u00bd\u20132 horas, com ar condicionado<\/td>N\u00e3o<\/td><\/tr>
Grau 4<\/td>CP Ti (0,40% O m\u00e1x.)<\/td>~949 \u00b0C \/ 1740 \u00b0F<\/td>538\u2013593 \u00b0C \/ 1000\u20131100 \u00b0F<\/td>649\u2013760 \u00b0C \/ 1200\u20131400 \u00b0F<\/td>\u00bd\u20132 horas, com ar condicionado<\/td>N\u00e3o<\/td><\/tr>
Grau 5<\/td>Ti-6Al-4V<\/td>995 \u00b0C \u00b1 14 \u00b0C \/ 1820 \u00b0F \u00b1 25 \u00b0F<\/td>538\u2013649 \u00b0C \/ 1000\u20131200 \u00b0F<\/td>691\u2013760 \u00b0C \/ 1275\u20131400 \u00b0F<\/td>\u00bd\u20132 horas, AC ou FC<\/td>Sim (STA)<\/strong><\/td><\/tr>
Grau 23<\/td>Ti-6Al-4V ELI<\/td>977 \u00b0C \u00b1 4 \u00b0C \/ 1790 \u00b0F \u00b1 25 \u00b0F<\/td>482\u2013649 \u00b0C \/ 900\u20131200 \u00b0F<\/td>704\u2013732 \u00b0C \/ 1300\u20131350 \u00b0F<\/td>1\u20138 horas, CA<\/td>Sim (raramente)<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

AC = arrefecimento por ar, FC = arrefecimento por forno. Fontes: Fichas t\u00e9cnicas da ATI; AMS 2801D; ficha t\u00e9cnica do CP Ti da Carpenter Technology.<\/em><\/p>\n\n\n\n

O princ\u00edpio mais importante de todos:<\/strong> Para os graus 5 e 23, a temperatura de recozimento deve manter-se, pelo menos, 35\u201380 \u00b0C abaixo do transus beta. Se ultrapassar esse limite, obt\u00e9m-se uma microestrutura beta totalmente transformada durante o arrefecimento \u2014 uma pe\u00e7a com granulometria mais grossa, mais resistente e com menor resist\u00eancia \u00e0 fadiga do que a necess\u00e1ria para a maioria das aplica\u00e7\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

Compreender o Beta Transus \u2014 Por que raz\u00e3o esta temperatura muda tudo<\/h2>\n\n\n\n

A transus beta \u00e9 o ponto de refer\u00eancia t\u00e9rmico mais importante na metalurgia do tit\u00e2nio.<\/strong> Todos os par\u00e2metros do tratamento t\u00e9rmico \u2014 recozimento, tratamento de solu\u00e7\u00e3o, al\u00edvio de tens\u00f5es \u2014 s\u00e3o definidos em rela\u00e7\u00e3o a ele.<\/p>\n\n\n\n

O tit\u00e2nio puro sofre uma transforma\u00e7\u00e3o alotr\u00f3pica aos 882,5 \u00b0C: abaixo desta temperatura, a estrutura cristalina \u00e9 hexagonal compacta (HCP), denominada fase alfa<\/strong>. Acima dessa zona, a estrutura passa a ser c\u00fabica centrada no corpo (BCC), a fase beta<\/strong>. Quando se adicionam elementos de liga \u2014 alum\u00ednio, van\u00e1dio, oxig\u00e9nio, estanho \u2014, esta temperatura de transforma\u00e7\u00e3o altera-se.<\/p>\n\n\n\n

No caso do Ti-6Al-4V, o transus beta situa-se em aproximadamente 995 \u00b0C (1820 \u00b0F)<\/strong>, com uma toler\u00e2ncia t\u00edpica indicada pelo fabricante de \u00b114 \u00b0C (\u00b125 \u00b0F). Isto significa que um determinado lote de Ti-6Al-4V pode transformar-se a temperaturas compreendidas entre 981 \u00b0C e 1009 \u00b0C. Os dados de produ\u00e7\u00e3o da ATI indicam 999 \u00b0C \u00b1 14 \u00b0C (1830 \u00b0F \u00b1 25 \u00b0F) para o seu produto 6-4.<\/p>\n\n\n\n

Por que \u00e9 que a toler\u00e2ncia \u00e9 importante:<\/strong> Se o tratamento for realizado a 960 \u00b0C e o transus beta para esse calor espec\u00edfico for 981 \u00b0C, ainda se encontra abaixo do transus e a trabalhar no campo bif\u00e1sico alfa+beta \u2014 que \u00e9 exatamente onde se pretende estar para o STA. Mas se o transus for de 958 \u00b0C e estiver a 960 \u00b0C, j\u00e1 ultrapassou esse valor. A fra\u00e7\u00e3o beta \u00e0quela temperatura \u00e9 agora 100%, e a microestrutura ap\u00f3s o arrefecimento ter\u00e1 um aspeto completamente diferente.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 por isso que a ficha t\u00e9cnica da ATI especifica um tratamento de solu\u00e7\u00e3o a 1675\u20131750 \u00b0F (913\u2013954 \u00b0C) \u2014 um intervalo deliberadamente definido 45\u201385 \u00b0C abaixo do transus beta nominal, proporcionando uma margem suficiente para compensar as varia\u00e7\u00f5es de temperatura.<\/p>\n\n\n\n

O grau 23 (ELI) apresenta um transus beta significativamente mais baixo: 977 \u00b0C \u00b1 4 \u00b0C (1790 \u00b0F \u00b1 25 \u00b0F)<\/strong>. A composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica mais restrita do ELI (menor teor de Fe e menor teor de elementos intersticiais) desloca ligeiramente a linha de transus para baixo. Isto afeta todos os par\u00e2metros do tratamento t\u00e9rmico \u2014 o recozimento, a janela de tratamento de solu\u00e7\u00e3o e as especifica\u00e7\u00f5es AMS aplic\u00e1veis diferem todas do Grau 5 padr\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Tipos de tit\u00e2nio CP<\/a> As classes 1 a 4 s\u00e3o ligas alfa puras. O seu transus beta varia entre os 888 \u00b0C para a Classe 1 e os 949 \u00b0C para a Classe 4 (um maior teor de oxig\u00e9nio e ferro estabiliza a fase beta, elevando o transus). Uma vez que estas classes n\u00e3o cont\u00eam elementos estabilizadores da fase beta, como o van\u00e1dio, n\u00e3o h\u00e1 nada que possa precipitar durante o envelhecimento \u2014 N\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel realizar um STA.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Os quatro tipos de tratamento t\u00e9rmico do tit\u00e2nio \u2014 e qual \u00e9 a fun\u00e7\u00e3o de cada um<\/h2>\n\n\n\n
Tratamento<\/th>Zona de temperatura<\/th>Objetivo principal<\/th>N\u00edveis de ensino abrangidos<\/th><\/tr><\/thead>
Al\u00edvio do stress<\/td>482\u2013649 \u00b0C (900\u20131200 \u00b0F) \u2014 bem abaixo da temperatura de recozimento<\/td>Reduzir as tens\u00f5es residuais resultantes da maquinagem, conforma\u00e7\u00e3o e soldadura<\/td>Todas as classes<\/td><\/tr>
Recozimento<\/td>538\u2013760 \u00b0C, dependendo do tipo \u2014 abaixo do transus beta<\/td>Otimizar a ductilidade, a tenacidade e a estabilidade dimensional<\/td>Todas as classes<\/td><\/tr>
Solu\u00e7\u00e3o Treat + Age (STA)<\/td>ST: 913\u2013954 \u00b0C; em seguida, Envelhecimento: 480\u2013595 \u00b0C<\/td>Maximizar a resist\u00eancia (at\u00e9 ~20% em rela\u00e7\u00e3o ao material recozido)<\/td>Grau 5, Grau 23 (raramente), algumas ligas beta<\/td><\/tr>
Recozimento beta<\/td>Acima do transus beta, depois arrefecimento controlado<\/td>Maximizar a tenacidade \u00e0 fratura e a resist\u00eancia ao crescimento de fissuras<\/td>Grau 5, ligas beta<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

A maioria das pe\u00e7as aeroespaciais e industriais chega numa de duas condi\u00e7\u00f5es: recocido em laminador<\/strong> (AMS 4928 para barras\/lingotes de Ti-6Al-4V) ou tratado com solu\u00e7\u00e3o e envelhecido<\/strong> (AMS 4965). A escolha depende do n\u00edvel de resist\u00eancia exigido, das dimens\u00f5es da sec\u00e7\u00e3o e da capacidade da geometria em resistir ao arrefecimento r\u00e1pido em \u00e1gua durante o tratamento de solubiliza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Recozimento do tit\u00e2nio: recozimento de laminagem, recozimento completo e recozimento duplex<\/h2>\n\n\n\n
\"Diagrama<\/figure>\n\n\n\n

O recozimento padr\u00e3o do tit\u00e2nio produz um estado inicial est\u00e1vel e d\u00factil \u2014 mas o termo \u201crecozimento\u201d abrange pelo menos tr\u00eas processos distintos, cada um com resultados diferentes.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Recozimento de moagem<\/h3>\n\n\n\n

A condi\u00e7\u00e3o mais comum do Ti-6Al-4V no mercado. O material \u00e9 recozido na f\u00e1brica durante ou ap\u00f3s o processamento prim\u00e1rio \u2014 normalmente a 700\u2013790 \u00b0C (1292\u20131454 \u00b0F) no caso de barras e chapas. A norma AMS 4928 abrange barras, tarugos e pe\u00e7as forjadas de Ti-6Al-4V no estado recozido, com propriedades m\u00ednimas de 895 MPa (130 ksi) de resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o (UTS) e 825 MPa (120 ksi) de resist\u00eancia \u00e0 deforma\u00e7\u00e3o (YS) no alongamento do 10%<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Para Tit\u00e2nio CP<\/a> (Graus 1\u20134), o recozimento produz uma estrutura alfa equiaxial totalmente recristalizada. O tamanho dos gr\u00e3os e a resist\u00eancia podem ser ajustados variando a temperatura de recozimento dentro deste intervalo \u2014 temperaturas mais baixas resultam em gr\u00e3os mais finos e maior resist\u00eancia; temperaturas mais elevadas tornam os gr\u00e3os mais grossos e maximizam a ductilidade.<\/p>\n\n\n\n

Recozimento completo \/ de recristaliza\u00e7\u00e3o<\/h3>\n\n\n\n

No caso do Ti-6Al-4V que tenha sido submetido a um forte trabalho a frio ou que apresente uma microestrutura deformada devido a uma maquinagem agressiva, \u00e9 aplicado um recozimento de recristaliza\u00e7\u00e3o total: 704\u2013760 \u00b0C (1300\u20131400 \u00b0F)<\/strong>, 2 horas, arrefecimento ao ar ou no forno. Isto produz uma estrutura alfa equiaxial mais completamente recristalizada do que um recozimento de laminagem.<\/p>\n\n\n\n

Recozimento duplex<\/h3>\n\n\n\n

Um recozimento duplex utiliza duas fases de temperatura para otimizar o equil\u00edbrio entre a fase alfa e a fase beta transformada. Dados de investiga\u00e7\u00e3o da TotalMateria e da Scientific Reports mostram que o processamento duplex do Ti-6Al-4V \u2014 combinando uma fase de solu\u00e7\u00e3o a temperatura mais elevada com uma fase de estabiliza\u00e7\u00e3o a temperatura mais baixa \u2014 pode proporcionar melhorias na resist\u00eancia at\u00e9 25% com recozimento de f\u00e1brica padr\u00e3o<\/strong> mantendo, ao mesmo tempo, uma ductilidade adequada.<\/p>\n\n\n\n

O processo duplex: primeiro, aquecer at\u00e9 \u00e0 faixa superior alfa+beta (~925 \u00b0C), arrefecer ao ar ou no forno e, em seguida, manter a temperatura a um n\u00edvel mais baixo (~700 \u00b0C) para estabilizar a microestrutura. Isto produz uma microestrutura bimodal (alfa prim\u00e1ria equiaxial + beta transformada) que equilibra a resist\u00eancia \u00e0 fadiga com a tenacidade \u00e0 fratura.<\/p>\n\n\n\n

Recozimento beta<\/h3>\n\n\n\n

O aquecimento do Ti-6Al-4V acima do seu transus beta (~995 \u00b0C) e o subsequente arrefecimento lento produzem uma microestrutura alfa+beta \u201cWidmanst\u00e4tten\u201d totalmente lamelar. O recozimento beta maximiza a tenacidade \u00e0 fratura e a resist\u00eancia ao crescimento de fissuras<\/strong> \u00e0 custa de uma menor resist\u00eancia ao escoamento e de um desempenho inferior em condi\u00e7\u00f5es de fadiga de alto ciclo. \u00c9 utilizado em pe\u00e7as estruturais de sec\u00e7\u00e3o espessa em helic\u00f3pteros e em algumas aplica\u00e7\u00f5es da estrutura da aeronave, em que a tenacidade \u00e9 mais importante do que a resist\u00eancia m\u00e1xima.<\/p>\n\n\n\n

Tratamento de Ti-6Al-4V: os par\u00e2metros que determinam as suas propriedades<\/h2>\n\n\n\n
\"Diagrama<\/figure>\n\n\n\n

O tratamento em solu\u00e7\u00e3o (ST) \u00e9 a primeira etapa do STA \u2014 e os par\u00e2metros que aqui selecionar determinam a microestrutura e a resist\u00eancia finais mais do que qualquer outra vari\u00e1vel.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A Janela \u00abSolu\u00e7\u00e3o\u00bb<\/h3>\n\n\n\n

De acordo com os dados de produ\u00e7\u00e3o da ATI e os requisitos da norma AMS 4965, o intervalo de tratamento da solu\u00e7\u00e3o para o Ti-6Al-4V \u00e9 913\u2013954 \u00b0C (1675\u20131750 \u00b0F)<\/strong>, mantido durante, no m\u00ednimo, 1 hora. Algumas fontes indicam que esse intervalo come\u00e7a aos 904 \u00b0C (1660 \u00b0F) \u2014 a ficha t\u00e9cnica da ATI especifica 913 \u00b0C como o limite inferior para o seu produto.<\/p>\n\n\n\n

Este intervalo foi definido intencionalmente entre 45 e 80 \u00b0C abaixo do transus beta nominal (~995 \u00b0C). Entre 913 e 954 \u00b0C, aproximadamente 70\u201385% da microestrutura \u00e9 alfa, com 15\u201330% de fase beta presente \u00e0quela temperatura. Quando arrefecida com \u00e1gua a partir desta faixa, a fase beta transforma-se em:<\/p>\n\n\n\n