Cementação de aços

Corte de uma

engrenagem cementada

Cementação: tratamento

termoquímico onde se

acrescenta C (carbono)

na superfície da peça

para aumento de dureza.

• Recobrimento de superfícies– Deposição física de vapor – PVD

• Sputtering

• Evaporação

– Deposição química de vapor - CVD

– Aspersão térmica

• HVOF – Deposição supersônica

• Plasma – Deposição por plasma

• Aspersão térmica

– Deposição eletrolítica

• Cromo duro

– Deposição química

• Níquel electroless (Ni3P)

Modificação de superfícies

Modificação de superfícies

• Tratamentos superficiais– Sem mudança de composição química

• Processos mecânicos

• Têmpera superficial

• Refusão a laser

– Com mudança de composição química

• Tratamentos termoquímicos com difusão

• Oxidação

• Laser alloying

• Implantação iônica

Modificação de superfícies com mudança de composição química

✓ Tratamentos termoquímicos

Cementação

Nitretação

Carbonitretação

Objetivos

• Aumentar a dureza e a resistência ao desgaste de componentes mecânicos, através da introdução de carbono combinada com tratamento térmico de têmpera e revenimento.

• Endurecer a superfície sem perda de tenacidade do componente.

Cementação

✓ Líquida

✓ Sólida

✓ Gasosa

✓ Plasma

Cementação

As distâncias de difusão são

proporcionais a , assim: Dt

teconsDt

xtan

2

Para Cx = ½(CS-Co), tem-se :

Dtx

Corte de uma engrenagem cementada

7• Difusão ocorre em condições de ESTADO NÃO-ESTACIONÁRIO (ou REGIME

TRANSITÓRIO)

• Difusão em estado não-estacionário: tanto o fluxo de difusão, quanto o

gradiente de concentração, numa dada posição x, variam com o tempo t. Como

resultado, ocorre um acúmulo ou esgotamento líquido do componente que se

encontra em difusão.

Concentração em três instantes de

tempo diferentes do processo de

difusão em estado não-estacionário.

Cementação

0,8%C0,4%C0,1%C

Núcleo

C

C

C

C

C

C

C

C

C

0,8%C0,4%C0,1%C

Núcleo

ì

ì ì

Cementação

Dureza da martensita X % de carbono

Efeito do teor de carbono nas temperaturas Ms e Mf

• O aumento do teor de carbono causa uma diminuição da temperatura Ms.

Ms = 535 – 494 x %C

Curvas RC para aço cementado

Curvas RC para aço cementado

Estrutura do aço cementado

Gradiente de microestruturas

Dureza desde a superfície até o centro

Gradiente de teor de carbono e de dureza

Microestruturas de cementação

Microestruturas de cementação

Microestruturas de cementação

Tensões residuais devidas à cementação

Tensões residuais devidas à cementação