Materiais cementação

1. INTRODUÇÃO

Cementação é um tratamento termo-químico que consiste na introdução de Carbono na superfície do aço, de modo a que este, depois de convenientemente temperado, apresente uma superfície muito mais dura. É necessário que o aço, em contato com uma substância capaz de fornecer carbono, seja aquecido a uma temperatura em que a solução de carbono no ferro seja fácil. Para isso, a temperatura deve ser superior à da zona crítica (900 à 950ºC), onde o ferro se encontrará na forma alotrópica gama.
A profundidade de penetração do carbono depende da temperatura e do tempo, sendo rápida a princípio, mas decrescendo com o passar do tempo.
Os processos usuais de cementação, que são a cementação sólida ou em caixa, gasosa, líquida e à vácuo, devem elevar o teor superficial de carbono até 0,8% ou 1,0%. É importante lembrar que antes da cementação os aços devem passar por uma normalização e após a cementação por uma têmpera e, em alguns casos, por um revenido.
A Cementação sólida ou em caixa é o processo em que as peças de aço são colocadas em caixas metálicas, geralmente de aço-liga resistente ao calor, em presença das chamadas misturas carburizantes. A substância carburizante mais usada é o carvão vegetal. Este tipo de Cementação é normalmente realizado a temperaturas que variam de 850°C a 950°C.
Procura-se, na cementação em caixa, obter carbono superficial pouco acima do teor eutetóide, nunca superior a 1,15%, visto que excesso de suprimento de carbono pode levar a uma precipitação indesejável de carbonetos, que podem causar fissuras no material. Na cementação sólida, pode-se atingir profundidade de cementação até 2mm ou mais. Devido às dificuldades de controle, não se deve procurar cementar abaixo de 0,635mm.
Dentre as principais vantagens da cementação sólida estão:
Pode utilizar uma maior variedade de fornos, pois não exige uma atmosfera preparada;
É eficiente e econômico para o processamento de pequenos lotes de peças ou para peças de grandes