A cementação é um processo de tratamento térmico de superfície que envolve têmpera e revenimento em baixa temperatura após a expansão dos átomos de carbono na superfície das peças de aço. Esse método tem como objetivo melhorar significativamente várias propriedades do aço, como resistência ao desgaste, durabilidade e tenacidade.
Após o tratamento, o núcleo das peças consiste em martensita de baixo carbono, oferecendo resistência e tenacidade adequadas, enquanto a superfície se torna dura e resistente ao desgaste, formando uma martensita temperada com uma quantidade significativa de estrutura fina de carboneto. As peças tratadas por cementação são comumente conhecidas como aço carburado.
Para aplicações onde são necessárias alta dureza superficial e resistência ao desgaste, como engrenagens de transmissão de automóveis, motores de combustão interna e pinos de pistão do CAM, a cementação e o revenimento a baixa temperatura são aplicados. Isso resulta em um núcleo de aço de baixo carbono com alta resistência e tenacidade, enquanto a superfície (até uma certa profundidade) adquire alta dureza após a têmpera, proporcionando excelente resistência ao desgaste.
A cementação geralmente envolve um teor de carbono baixo (0,15% a 0,25%), garantindo uma boa tenacidade e plasticidade no núcleo das peças tratadas. No entanto, para melhorar ainda mais a resistência do núcleo do aço, elementos de liga como Cr, Ni, Mn, Mo, W, Ti e B podem ser adicionados.
Esses elementos ajudam a aumentar a temperabilidade do aço e formar carbonetos de liga estáveis, resultando em uma estrutura refinada e restringindo o superaquecimento durante o processo de cementação.
Os aços de liga de cementação podem ser classificados em três tipos com base em sua temperabilidade ou resistência:
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Aço de Cementação de Liga de Baixa Temperabilidade: Este tipo de aço apresenta baixa resistência (resistência à tração ≤ 800MPa) e baixa tenacidade após o tratamento de cementação e revenimento. É amplamente utilizado na fabricação de peças resistentes ao desgaste com requisitos de baixa resistência, como árvores de cames e pinos de pistão.
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Aço de Cementação de Liga de Temperabilidade Média: Com resistência média (resistência à tração = 800 ~ 1200MPa), este tipo de aço é utilizado em aplicações que exigem resistência ao desgaste e cargas médias a pesadas, como engrenagens de transmissão de automóveis e eixos de engrenagem.
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Aço de Cementação de Liga de Alta Temperabilidade: Este tipo de aço possui alta resistência (resistência à tração > 1200MPa) e é utilizado em aplicações que exigem alta resistência e resistência ao desgaste, como engrenagens de locomotivas a diesel e virabrequins de motores a diesel.
Esses aços de liga de cementação desempenham um papel essencial em diversas indústrias, oferecendo uma combinação única de resistência, tenacidade e durabilidade para peças submetidas a condições extremas de impacto e abrasão.
