A cementação é um processo de tratamento térmico que envolve a adição de carbono à superfície e à sub-superfície do aço com baixo teor de carbono para aumentar a sua dureza, resistência ao desgaste e resistência à fadiga. Isto é conseguido através da exposição do aço a uma atmosfera rica em carbono a altas temperaturas, permitindo que o carbono se difunda no metal. O processo é completado pela têmpera do aço, que fixa o carbono no seu lugar, resultando numa camada superficial endurecida.
Explicação pormenorizada:
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Objetivo e mecanismo:
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A cementação é utilizada principalmente para aumentar a dureza da superfície de aços de baixo carbono, que normalmente têm um teor de carbono que varia entre 0,05% e 0,3%. O processo envolve o aquecimento das peças de aço a altas temperaturas, normalmente entre 650°C e 870°C (1200°F e 1600°F), num ambiente rico em carbono. Este ambiente pode assumir a forma de uma atmosfera de gás (cementação tradicional) ou de vácuo (cementação a baixa pressão). A temperatura elevada permite que o carbono se difunda na superfície do aço, enriquecendo-a com carbono e aumentando assim a sua dureza.
- Variações do processo:Cementação tradicional:
- Este processo envolve a utilização de um forno de cementação onde toda a peça é exposta a uma atmosfera rica em carbono. As áreas não endurecidas podem ser protegidas através da utilização de tinta de proteção contra o carbono.Carburação a vácuo (baixa pressão):
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Este é um método alternativo em que o processo é realizado num forno de vácuo, utilizando acetileno como gás de cementação. Este método é amigo do ambiente, uma vez que não emite CO2 e oferece um controlo preciso do processo de cementação.Vantagens e aplicações:
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A cementação não só aumenta a dureza da superfície do aço, como também melhora significativamente a sua resistência ao desgaste e à fadiga. Isto torna-o ideal para aplicações em que as peças estão sujeitas a grande tensão e desgaste, tais como engrenagens, veios e rolamentos. O processo é particularmente benéfico para peças complexas que requerem uma dureza uniforme nas suas superfícies.
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Tratamentos pós-carbonetação:
Após o processo de cementação, o aço é normalmente temperado em óleo ou água para o arrefecer rapidamente. Este arrefecimento rápido ajuda a fixar o carbono difundido na estrutura do aço, assegurando a manutenção da dureza alcançada durante o processo de cementação. Após o arrefecimento, é frequentemente efectuada a têmpera para reduzir qualquer fragilidade que possa ter sido introduzida durante o processo de endurecimento.
Materiais e equipamento:
