Processo de carboidratos

O processo de cementação é um processo clássico de endurecimento superficial, isto é, o enriquecimento superficial de carbono de certos aços, aquecidos convenientemente em contato com substâncias ricas em carbono. Segundo Marder, a cementação, além de ser a aplicação de carbono em aços com baixo teor de carbono, a mesma só ocorre para aços austeníticos, pois a austenita é a estrutura que apresenta elevada solubilidade para o carbono em sua estrutura cristal estável. Segundo Costa e Silva, a cementação consiste na introdução de carbono na superfície do aço, de modo que este, depois de temperado, apresente uma superfície mais dura. Chiaverini afirma que é necessário que o aço, em contato com a substância capaz de fornecer carbono, seja aquecido a uma temperatura que a solução do carbono no ferro seja fácil. Para isso, a temperatura deve ser superior a zona crítica (850° a 950°C) ou seja, onde o ferro se encontrará na forma alotrópica gama, embora tenham sido usadas temperaturas mais baixas como 790ºC e mais elevadas como 1095ºC

A profundidade de penetração do carbono depende da temperatura e do tempo, sendo rápida a princípio, decrescendo após um tempo. Essas profundidades, segundo Milet, são geralmente entre 0,25 a 2,5 m e as peças mecânicas que são fortemente solicitadas têm uma profundidade de cementação maior.

Fundamentalmente, a cementação é um fenômeno difusivo, e adicionando ao que Milet propôs sobre potencial carbono, é relativo ao movimento de carbono no interior do aço. Portanto, afirma Chiaverini, que a velocidade de enriquecimento superficial de carbono nos aços depende, em primeiro lugar do seu coeficiente de difusão.

Chiaverini estabeleceu alguns fatores que influencia sobre a velocidade de enriquecimento de carbono na superfície dos aços, usando como prerrogativa que a cementação é influenciada pela fonte de suprimento de carbono, os fatores são: a) Teor inicial de carbono no aço – quanto menor o teor de carbono no aço, maior a velocidade de carbonetação. b) Coeficiente de difusão do carbono no aço – é fundamental para a cementação, pois o enriquecimento superficial de carbono é um fenômeno de difusão, isto é, de movimento relativo de carbono no interior do aço. O que é visado na carbonetação é a solução do carbono no ferro gama. Este coeficiente de difusão, é uma função da temperatura e da concentração de carbono. Sendo não afetado por impurezas, tamanho de grão e nem de elementos de ligas nos teores que são usualmente encontrados nos aços ligas para cementação. c) Temperatura – é o fator mais importante além de afetar a difusão – acelerando-a com a sua elevação, também na concentração de carbono na austenita e na velocidade de reação de carbonetação na superfície do aço.