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Tratamento térmico têmpera superficial
Peças de máquinas que necessitam de superfície dura e de resistência à abrasão precisam passar pelo Tratamento térmico têmpera superficial. O referido processo oferece às peças características mecânicas de alta qualidade que serão capazes de garantir que as aplicações objetivadas sejam operadas com o máximo de eficiência. 
Além dos motivos supracitados, há ainda outros que levam uma empresa a adotar o Tratamento térmico têmpera superficial como procedimento vigente a ser aplicado em determinadas situações. Por exemplo: em fornos convencionais há muita dificuldade de realizar o tratamento de peças grandes. Com o Tratamento térmico têmpera superficial, é possível endurecer apenas áreas específicas. 
O Tratamento térmico têmpera superficial também é ideal porque suscita amplas melhoras na precisão da dimensão de peças com aspectos variados, sejam elas planas, delgadas ou grandes. Além disso, nesse tipo de tratamento é possível empregar aço mais econômico, sendo que sua aplicação reduz o risco de fissuras por meio do aquecimento ou resfriamento. 
AINDA MAIS VANTAGENS ACERCA DO TRATAMENTO TÉRMICO TÊMPERA SUPERFICIAL
Além das vantagens expostas acima, o Tratamento térmico têmpera superficial proporciona às peças: 
Alta dureza;
Alta resistência ao desgaste;
Ótima capacidade de resistência a cargas de contato;
Boa resistência à fadiga por dobramento.
Cementação 
Cementação é o tratamento termoquímico que consiste em se introduzir carbono na superfície do aço pelo mecanismo de difusão atômica com o objetivo de se aumentar a dureza superficial do material, depois de convenientemente temperado. Quando o ferro ou o aço é rapidamente resfriado por têmpera, o maior teor de carbono na superfície exterior torna-se duro através da transformação da austenita em martensita, enquanto que o núcleo permanece macio e resistente como uma microestrutura ferrítica e/ou perlita.
A cementação tem sido usada por um longo tempo. No entanto, este processo evoluiu com os avanços nas técnicas de tratamento de calor que têm melhorado a dureza e durabilidade dos produtos, como molas de arame de aço ao carbono e forjadas com aço ao carbono. A parte do gás-carburado (nitreto de carbono) pode ser dito a consistir de um material compósito, em que a superfície carburada é dura, mas o núcleo inalterado é mais macio e dúctil.O tratamento térmico é a aplicação combinada de aquecimento e resfriamento, em determinado período de tempo, em condições controladas, com a finalidade de dar ao material propriedades especiais. Segundo a aplicação, classificam-se em: normalização, recozimento, têmpera e revenido.
Método e aplicação 
A carburação do aço é composta por um tratamento através do calor da superfície metálica utilizando uma fonte de carbono.Carburação pode ser utilizada para aumentar a dureza da superfície de aço de baixo carbono.[5] Muitas peças mecânicas necessitam ter elevada dureza externa para resistirem ao desgaste. Essas peças geralmente possuem um aço com baixa porcentagem de carbono.
Tipos
Existem 3 tipos de Cementação:
1-Cementação Solidas;
2-Cementação Gasosa;
3-Cementação Liquida.
Alterações dimensionais
É virtualmente impossível ter um peça de trabalho passando por cementação sem ter algumas alterações dimensionais. A quantidade destas mudanças varia com base no tipo de material que é usado, o processo de cementação que o material sofre e do tamanho e forma da peça de trabalho original. No entanto as alterações são pequenas em comparação com as operações de tratamento térmico.
Nitretação
O tratamento termoquímico de nitretação é realizado com a difusão do nitrogênio em (relativamente) baixas temperaturas. Como consequência, resulta em menor distorção e em camadas menos espessas do que as que são obtidas por cementação.
Como exemplo, num aço 4340 temperado, revenido e nitretado forma-se camada branca de nitreto de alta dureza.
A nitretação em geral leva à formação de uma camada rica em compostos (entre eles nitretos) próxima à superfície da peça, a qual é comumente conhecida como (camada branca).