Aço Cementado
O aço cementado é fabricado a partir de um processo de cementação, que consiste em um tratamento para aumentar o teor de carbono na superfície do material. Este procedimento permite endurecer ainda mais o aço sem impactar em sua boa tenacidade. Quer saber mais características e vantagens do material e da modificação? Confira os tópicos listados abaixo!
- O que é o processo de cementação?
- Vantagens do aço cementado
- Quais são os tipos de aço para cementação?
O que é o processo de cementação?
A cementação é um tratamento termoquímico aplicado aos aços, com o objetivo de enriquecer a camada superficial do material.
O processo ocorre em temperaturas elevadas e em uma atmosfera controlada rica em carbono, permitindo que esse componente se difunda na superfície do aço e aumente o seu teor.
Esse enriquecimento de carbono resulta em uma camada endurecida, conhecida como “casca”, enquanto o núcleo do aço mantém sua tenacidade.
Esse equilíbrio entre dureza superficial e resistência interna é o que torna o aço cementado altamente valorizado em diversas aplicações industriais.
Vale ressaltar que a camada endurecida resultante da cementação é mais resistente e difícil de ser cortada em comparação com o núcleo do aço.
Isso significa que, ao realizar o oxicorte em uma peça de aço cementado, pode haver uma diferença na velocidade de corte e na facilidade de remoção da camada endurecida em comparação com o núcleo mais tenro (macio) do aço.
Vantagens do aço cementado
Uma das principais vantagens do aço cementado é a notável resistência ao desgaste que o processo de cementação proporciona.
Sua casca endurecida é capaz de suportar abrasão, impacto e pressão, tornando-o ideal para componentes geralmente sujeitos a condições severas, como engrenagens e rolamentos.
A alta resistência à fadiga é outra característica marcante do aço cementado, uma vez que prolonga a vida útil das peças e reduz a necessidade de substituição frequente.
A versatilidade do material também merece destaque. Com a possibilidade de ajustar os parâmetros do processo, é possível obter diferentes níveis de dureza e profundidade da camada endurecida.
Isso permite adequar o aço para cementação de acordo com as necessidades específicas de cada aplicação, sendo uma escolha inteligente para setores que demandam peças com características mecânicas precisas e personalizadas.
Quais são os tipos de aço para cementação?
A seleção do tipo de aço a ser usado na cementação depende das necessidades particulares de cada aplicação e deve considerar fatores como profundidade de endurecimento desejada, resistência ao desgaste, tenacidade e outros requisitos mecânicos.
Dentre os aços para cementação mais utilizados, destacam-se três modelos principais:
Aço 1020
O aço 1020 possui baixo teor de carbono e sua cementação é realizada em uma faixa de temperatura entre 880°C e 920°C.
Após o procedimento, o próximo passo é o endurecimento da caixa cementada. Esse processo envolve aquecer as peças na faixa de 780°C a 820°C e, em seguida, realizar uma têmpera rápida em água.
Aço 8620
O aço para cementação 8620 é amplamente reconhecido por suas propriedades de baixa liga, resistência e tenacidade, o que o torna um candidato ideal para processos que visam melhorar ainda mais suas características.
Ele pode ser submetido a diferentes procedimentos, incluindo a cementação em caixa, a gás ou em banho de sal.
Independentemente do método escolhido, a temperatura durante a cementação deve ser mantida na faixa de 900°C a 925°C.
Aço P20
O aço para cementação P20 é amplamente reconhecido pelo seu desempenho excepcional em aplicações de ferramentaria, além de responder muito bem a tratamentos térmicos.
Basicamente, o processo de cementação deste material envolve o aquecimento das peças entre 871°C e 899°C.
Após a cementação, o aço P20 é submetido a etapas adicionais para otimizar suas propriedades, como o resfriamento rápido em óleo, que ajuda a reter as propriedades endurecidas.
Cuidados relacionados à fabricação do aço cementado
Os aços destinados à cementação são conhecidos por seus teores de carbono controlados, geralmente em torno de 0,2%.
Já o teor de carbono da camada cementada, responsável pela dureza superficial, é normalmente mantido em uma faixa mais elevada, entre 0,8% e 1%.
Apesar dos benefícios da adição de carbono para aumentar a dureza superficial do aço, é importante encontrar um equilíbrio para evitar o surgimento de problemas, como a formação de austenita retida.
Essa retenção na microestrutura do aço pode afetar suas propriedades mecânicas e características, comprometendo a estabilidade dimensional e outras propriedades desejáveis nas peças produzidas.
Portanto, o controle preciso do teor de carbono é crucial para garantir que as propriedades mecânicas e a tenacidade do material sejam mantidas.
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