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A cementação é um processo de endurecimento por cementação utilizado para melhorar as propriedades da superfície de ligas de aço com baixo teor de carbono.Ao difundir o carbono na superfície do aço a altas temperaturas, o processo cria uma camada exterior dura e resistente ao desgaste, mantendo um núcleo macio e dúctil.Isto é conseguido através de uma combinação de aquecimento do aço num ambiente rico em carbono e de arrefecimento em óleo.A cementação é amplamente utilizada em indústrias que requerem peças com elevada dureza superficial e durabilidade, tais como a indústria automóvel e o fabrico de maquinaria.O processo pode ser aplicado a toda a superfície ou a áreas específicas, com profundidades de caixa que normalmente variam de 0,020 "a 0,050".

Pontos-chave explicados:

1. Definição e objetivo da cementação:

   • A cementação é um processo de tratamento térmico que enriquece a superfície do aço de baixo teor de carbono com carbono.
   • O principal objetivo é aumentar a dureza da superfície e a resistência à abrasão, mantendo um núcleo macio e dúctil.
   • Esta dupla propriedade torna as peças cementadas ideais para aplicações que requerem tanto resistência ao desgaste como tenacidade.

2. Mecanismo do processo:

   • O aço é aquecido a temperaturas elevadas (normalmente entre 850°C e 950°C) num ambiente rico em carbono.
   • Os átomos de carbono difundem-se na superfície do aço, formando uma camada com elevado teor de carbono.
   • Após a cementação, o aço é temperado em óleo para endurecer a superfície.

3. Tipos de cementação:

   • Carburação a gás:Utiliza um gás rico em carbono (por exemplo, metano ou propano) para introduzir carbono no aço.
   • Carburação líquida:Envolve a imersão do aço num banho de sal fundido contendo carbono.
   • Cementação sólida:Utiliza materiais sólidos ricos em carbono (por exemplo, carvão vegetal) embalados à volta das peças de aço.

4. Profundidade e controlo da caixa:

   • A profundidade do revestimento refere-se à espessura da camada superficial endurecida, variando normalmente entre 0,020″ e 0,050″.
   • A profundidade pode ser controlada através do ajustamento de factores como a temperatura, o tempo e a concentração de carbono na atmosfera.
   • Áreas específicas podem ser mascaradas com tinta anti-carbono para evitar a cementação em regiões indesejadas.

5. Aplicações e vantagens:

   • Normalmente utilizado em componentes automóveis (por exemplo, engrenagens, veios e rolamentos) e em maquinaria industrial.
   • Oferece uma excelente resistência ao desgaste, prolongando a vida útil das peças sujeitas a fricção e tensão.
   • Mantém a ductilidade do núcleo, reduzindo o risco de falha frágil.

6. Comparação com outros métodos de endurecimento:

   • Ao contrário do endurecimento por passagem, que endurece toda a peça, a cementação endurece seletivamente a superfície.
   • Pode ser utilizada como um precursor do endurecimento por indução, quando é necessário um endurecimento localizado.

7. Considerações sobre o material:

   • Mais adequado para aços com baixo teor de carbono (por exemplo, AISI 1018, 1020) devido à sua capacidade de absorver carbono.
   • Os aços com elevado teor de carbono não são normalmente cementados, uma vez que já possuem um teor de carbono suficiente.

8. Controlo ambiental e do processo:

   • Requer um controlo preciso da temperatura, da atmosfera e do tempo para obter resultados consistentes.
   • As atmosferas endotérmicas são normalmente utilizadas para manter um ambiente estável e rico em carbono.

Ao compreender estes pontos-chave, os compradores de equipamento e consumíveis podem tomar decisões informadas sobre quando e como utilizar a cementação nas suas aplicações específicas.Este processo é particularmente valioso para as indústrias que exigem componentes de alto desempenho com um equilíbrio entre a dureza da superfície e a tenacidade do núcleo.

Tabela de resumo:

Aspeto	Detalhes
Objetivo	Aumenta a dureza da superfície e a resistência ao desgaste, mantendo a ductilidade do núcleo.
Processo	Aquecimento do aço num ambiente rico em carbono, seguido de têmpera em óleo.
Tipos de cementação	Carburação a gás, líquida e sólida.
Profundidade da caixa	Tipicamente 0,020″ a 0,050″, controlada pela temperatura, tempo e atmosfera.
Aplicações	Peças automóveis (engrenagens, veios, rolamentos) e maquinaria industrial.
Adequação do material	Ideal para aços com baixo teor de carbono (por exemplo, AISI 1018, 1020).
Principais vantagens	Maior resistência ao desgaste, maior tempo de vida útil da peça e redução de falhas frágeis.

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