Características, propriedades e aplicação de carburação de aços

Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN Curso de Engenharia de Materiais

3ª avaliação

Características, propriedades e aplicações da Cementação em Aços

MTR0353 Fundamentos da Metalurgia João Paulo de Freitas Grilo, grilo_jp@hotmail Maurício Mhridaui Peres, [e-mail]2

1 Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Discente

2 Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Professor

Resumo: A cementação é um processo que bastante abordado nas industrias metalúrgicas por suas propriedades alcançadas, pois outros tratamentos térmicos não fornecem características tais como as da mesma. A cementação tem como principal caracterisitia o processo de difusão do carbono em temperaturas onde o ferro se encontra na fase austenita.A possibilidade de abrir o campo de aplicações de peças mecânicas com exigência de superfícies significativamente rígidas e interiores de peças tenazes, é dada ao processo de cementação, pois seu processamento consiste em fornecer enriquecimento superficial com o carbono, não alterando camadas mais internas dos materiais, lhes concebendo a possibilidade de superfícies com alta resistência ao impacto, a corrosão entre outros aspectos onde a superfície é exigida para contínua utilização do metal. No seguinte trabalho será possivel avaliar algumas variáveis dos tipos de cementação para os aços, em função de seu processamento e propriedades. Tais como cementação sólida, líquida, gasosa, a vácuo e a plasma, citando algumas características relevantes previamente obtidas a partir de biografias selecionadas.

Palavras-chave: Cementação, difusão, austenita, superfície rígidas.

1. INTRODUÇÃO

A escolha do material e dos tratamentos aos quais ele será submetido é crucial para o sucesso de um projeto. Uma vez determinado o material, é fundamental apresentar certo nível de controle sobre a sua microestrutura e, consequentemente, sobre as suas propriedades, para que os resultados estejam conforme o esperado.

Algumas aplicações exigem propriedades diferentes em regiões estratégicas de uma mesma peça ou de um mesmo componente mecânico. Como exemplo, uma engrenagem, cuja aplicação requisita elevadas dureza e resistência ao desgaste nos dentes, onde há contato com outros elementos de máquinas, mas ductilidade e tenacidade no núcleo, para absorver choques eventuais. Uma das alternativas para se atingir esse conjunto de propriedades é submetendo o material aos processos de cementação, têmpera e revenido que, se realizados sob condições adequadas,proporcionarão ao material essas características.

O processo de cementação, é um dos tratamentos térmicos mais antigos de que se tem registro na história, sendo encontrados artigos de aço tratado do período de 300 anos antes de Cristo, elaborados provavelmente pelos antigos ferreiros romanos. Desde essa época, o homem já se preocupa em desenvolver processos que lhe garantam cada vez maior vida útil, resistência e confiabilidade nos componentes produzidos, buscando sempre a máxima reliabilidade durante a aplicação mecânica. Dentre os vários processos de tratamentos térmicos utilizados atualmente, a cementação tem um importante destaque principalmente por permitir a utilização de aços de baixo custo, que após o processo apresentam elevada dureza superficial e excelente tenacidade no núcleo (Chiaverini, 1977 e 1986; Baumgarte et. al.,

Este trabalho tem como principal objetivo reunir, a partir de algumas pesquisas bibliográficas, os principais aspectos que envolvem características, propriedades e aplicações da cementação dos aços.

2. TRATAMENTO TERMOQUÍMICOS

Universidade Federal do Rio Grande do Norte (2012.1) 2

2.1. Introdução

Tratamentos termoquímicos são processos que visam a adição, por difusão, de elementos químicos (carbono, nitrogênio e boro, entre outros) na superfície do aço e nas seções onde se quer endurecer. Como a difusão desses elementos é feita com o aquecimento do aço entre 300° e 1200°C, o tratamento é denominado termoquímico (Costa e Silva e Mei, 2006; Chiaverini, 1977).

A aplicação de calor por um meio apropriado pode levar a essa alteração de composição química do aço até uma profundidade que depende da temperatura de aquecimento e do tempo de permanência à temperatura de tratamento em contato com o meio em questão. A modificação