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* MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA CEMENTAÇÃO LÍQUIDA PROFESSOR: ELISEU A. ZANELLA JR. FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ CEMENTAÇÃO SELETIVA * Há muitos séculos atrás o homem descobriu que com aquecimento e resfriamento podia modificar as propriedades mecânicas de um aço, isto é, torná-los mais duro, mais mole, mais maleável, etc. Mais tarde, descobriu também que a rapidez com que o aço era resfriado e a quantidade de carbono que possuía influíam decisivamente nessas modificações. TRATAMENTOS TÉRMICOS DOS AÇOS FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ * CEMENTAÇÃO Conceito: É um processo clássico de endurecimento superficial, que consiste em aumentar a porcentagem de carbono (de 0,8 a 1,0%) na superfície de certos aços. Tipos: Existem basicamente três maneiras de aplicar a cementação: - Cementação Gasosa; - Cementação Líquida; - Cementação Sólida. Objetivo: Aumentar a dureza e a resistência ao desgaste mantendo o núcleo dúctil e tenaz com maior resistência ao impacto e à fadiga. FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ * O Processo é feito da seguinte forma: - Aquecimento da peça (720 à 1050°C); - Manutenção da temperatura; - Resfriamento (Água, óleos, etc.) (O processo deve ser seguido de tempera para alcançar maior dureza e alta resistência ao desgaste.) CEMENTAÇÃO FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ * CEMENTAÇÃO (Imagem de uma engrenagem submetida à cementação) FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ * Características: - Usado em aços de baixo teor de carbono (0,1 á 0,25%); Usado em aços de baixa liga com até no máximo 0,23% de carbono; Temperatura de tratamento normalmente entre 850 a 950°C (790 a 1095°C); O carbono é inserido na fase austenítica: * solubilidade máxima do carbono na ferrita à temperatura ambiente: ~ 0,008%; * solubilidade máxima do carbono na ferrita à 723 ºC: ~ 0,02%; * solubilidade máxima do carbono na austenita à 723 ºC: ~ 0,8%; * solubilidade máxima do carbono na austenita à 1148 ºC: ~ 2,0%; O teor de carbono na superfície aumenta entre 0,8 e 1,0 % e decresce a medida`que se penetra em profundidade na peça (importante que esse decréscimo seja Gradual). CEMENTAÇÃO FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ * FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ GRÁFICO: Tempo x Profundidade * Aço Carbono: • superfície resistente ao desgaste com núcleo tenaz • 1016 / 1018 / 1019 / 1022 • peças pequenas / temperadas em água • aplicações onde não é exigido baixa distorção Aços baixa-liga: • superfície resistente ao desgaste / núcleo resistente e dúctil • 4023 / 5110 / 4118 / 8620 / 4620 • temperados em óleo / baixa distorção Aços média-liga: • aplicações onde é exigido menor distorção • 4320 / 4817 / 9310 FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ Tipos de Aços Usados na Cementação * CEMENTAÇÃO LÍQUIDA Conceito: A cementação líquida se dá através de um banho das peças num meio líquido composto de sais fundidos, ricos em carbono, principalmente à base de cianetos e carbonatos. O processo é dividido em duas variantes: - Banhos de baixa temperatura produzem camadas mais finas. Banhos de alta temperatura produzem camadas mais espessas. As peças devem ser pré-aquecidas a 400ºC, a função do pré-aquecimento é eliminar água e evitar choque térmico. FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ * CEMENTAÇÃO LÍQUIDA Esquema de Cementação Líquida: FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ * CEMENTAÇÃO LÍQUIDA Ensaio de microdureza com cinco pontos distintos Aço 1010: cementado e temperado FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ * VANTAGENS: Processo mais rápido (camadas entre 1 e 2 mm); Proteção efetiva contra oxidação e descarbonetação; Facilidade de manuseio das peças; Oferece um controle preciso da camada cementada; Maior facilidade de produzir cementação localizada. FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ CEMENTAÇÃO LÍQUIDA * CEMENTAÇÃO LÍQUIDA DESVANTAGENS: Requer sistema de exaustão, uso de EPI e cuidados adicionais para evitar contaminação por cianetos; Neutralização dos banhos via processamento químico, após um determinado período de operação; Os sais são extremamente tóxicos; Manutenção; Difícil remoção dos sais após têmpera. * CEMENTAÇÃO SELETIVA Conceito: É um procedimento especial, utilizado em casos específicos. Este processo é assim chamado, pois apenas partes específicas (selecionadas) das peças são cementadas. Objetivo: A cementação seletiva é utilizada em casos especiais, por exemplo, na fabricação de lâminas, para dar rigidez às áreas cortantes. FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ * Aplicação: A separação da área é feita através de uma mistura de argamassa refratária e argila (material argiloso resistente à altas temperaturas). O meio mais utilizado de aplicação de cementação seletiva, é através da cementação sólida (esquema abaixo). CEMENTAÇÃO SELETIVA FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ * FIM! FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ * *
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