Cementação

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Um forno a gás moderno informatizado cementação.

Cementação ou Carbonitretação é o tratamento termoquímico que consiste em se introduzir carbono ou nitrogênio na superfície do aço com o objetivo de se aumentar a dureza superficial do material, depois de convenientemente temperado. Quando o ferro ou o aço é rapidamente arrefecido por têmpera, o maior teor de carbono na superfície exterior torna-se duro através da transformação da austenita em martensita, enquanto que o núcleo permanece macio e resistente como uma microestrutura ferrítica e/ou perlita.[1]

A cementação tem sido usada por um longo tempo. No entanto, este processo evoluiu com os avanços nas técnicas de tratamento de calor que têm melhorado a dureza e durabilidade dos produtos, como molas de arame de aço ao carbono e forjadas com aço ao carbono. A parte do gás-carburado (nitreto de carbono) pode ser dito a consistir de um material compósito, em que a superfície carburada é dura, mas o núcleo inalterado é mais macio e dúctil.[2] O tratamento térmico é a aplicação combinada de aquecimento e resfriamento, em determinado período de tempo, em condições controladas, com a finalidade de dar ao material propriedades especiais. Segundo a aplicação, classificam-se em: Normalização, Recozimento, Têmpera e Revenido.[3] [4]

Método e aplicação[editar | editar código-fonte]

A carburação do aço é comporta por um tratamento através do calor da superfície metálica utilizando uma fonte de carbono.[5] Carburação pode ser utilizada para aumentar a dureza da superfície de aço de baixo carbono.[5] Muitas peças mecânicas necessitam ter elevada dureza externa para resistirem ao desgaste. Essas peças geralmente possuem um aço com baixa porcentagem de carbono.[6]

Tipos[editar | editar código-fonte]

Existem 3 tipos de Cementação:

  1. Cementação Solida;
  2. Cementação Gasosa;
  3. Cementação Liquida.

Alterações dimensionais[editar | editar código-fonte]

É virtualmente impossível ter um peça de trabalho passando por cementação sem ter algumas alterações dimensionais. A quantidade destas mudanças varia com base no tipo de material que é usado, o processo de cementação que o material sofre e do tamanho e forma da peça de trabalho original. No entanto as alterações são pequenas em comparação com as operações de tratamento térmico.[7]

Alteração nas propriedades do material[7]
Trabalho das propriedades dos materiais Efeitos da cementação
Mecânico
  • O aumento da dureza superficial
  • Aumento da resistência ao desgaste
  • Aumento da fadiga/tração forças
Físico
  • Pode ocorrer o crescimento do grão
  • Mudança no volume podem ocorrer
Químico
  • Aumento do teor de carbono da superfície

Material da peça[editar | editar código-fonte]

Normalmente, os materiais que são carbonizados são de baixo carbono e de ligas de aços com teor de carbono inicial variando de 0,2 para 0,3%. A superfície da peça de trabalho deve ser livre de contaminantes, tais como óxidos de óleo, soluções alcalinas, que impedem ou dificultam a difusão de carbono na superfície da peça.[7]

Referências

  1. Oberg, E., Jones, F., e Ryffel, H. (1989) Machinery's Handbook 23rd Edition. Nova Iorque: Industrial Press Inc.
  2. Heather Marie Kosur (25 de maio de 2011). Carburizing Techniques: What Is Carburization? (em inglês). Bright Hub Enginering. Página visitada em 20 de setembro de 2013.
  3. Ebah. Tratamentos termoquímicos ? carbonitretação e cianetação por Walter Antonio
  4. Gas Carburizing and Carbonitriding. Properties of Carburized and Carbonitrided Steels p.7
  5. a b Low-carbon steels (em inglês). efunda. Página visitada em 18 de outubro de 2013.
  6. CPM - Programa de Certificação de Pessoal de Manutenção. Mecânica - Tratamentos Térmicos
  7. a b c Robert H. Todd, Dell K. Allen and Leo Alting Manufacturing Processes Reference Guide. Industrial Press Inc., 1994. pp. 421–426

Leitura adicional[editar | editar código-fonte]

  • Geoffrey Parrish, Carburizing: Microstructures and Properties. ASM International. 1999. pg 11

Ligações externas[editar | editar código-fonte]