Um grupo de ligas de aço estrutural para tratamento térmico-químico, que após cementação ou cianetação e tratamento térmico, devem obter uma superfície abrasiva dura e resistente ao desgaste do produto, mantendo uma ductilidade do núcleo suficientemente elevada. Por esse motivo, são mais frequentemente utilizados e referidos como aço para engrenagens.

Tratamento termoquímico do aço para cementação

A dureza e a superfície resistente à abrasão são obtidas através da saturação com carbono a uma profundidade de 0,8 a 1,5 mm e tratamento térmico, seguido de endurecimento e têmpera. Os aços deste subgrupo são caracterizados por um teor de carbono relativamente baixo na composição química - até 0,25% em comparação com outros aços ligados (por exemplo, aço para melhoria).

Em relação a outros métodos de endurecimento superficial, como nitretação, cianetação ou endurecimento superficial, no que diz respeito à superfície cementada do produto, as propriedades e a dureza do material do núcleo são reduzidas. No entanto, para evitar a formação de uma camada isotática, é aconselhável usar materiais levemente eficazes para a cementação do material.

O processo de carburação, dependendo do tipo de aço, é realizado na faixa de temperatura de cerca de 880 a 1050 ℃. O processo de endurecimento subsequente para o núcleo é de 880 a 920 ℃, o que pode ser feito imediatamente após a carburação. O endurecimento das camadas carbonizadas ocorre na faixa de temperatura de 780 a 820 ℃. A têmpera é feita a temperaturas de cerca de 150-200 ℃.

Composição química

Os aditivos de liga mais comuns em aços de cementação são cromo na faixa de 0,7-2,1% de concentração, manganês - Mn, molibdénio - Mo e níquel - Ni. Além do crómio, são adicionados elementos que melhoram e previnem a degradação das propriedades, tais como titânio (Ti), vanádio (V), tungsténio (W) e boro (B). O crómio, o níquel e o manganês aumentam a resistência do aço e a ductilidade do núcleo. O boro adicionado ao aço de crómio-manganês aumenta a ductilidade da camada de material tratado termicamente. Todos os aços de cementação são produzidos como aços calmados.

Aplicação

Para rodas dentadas menores e outros componentes finos em condições de trabalho silenciosas, são usados cromo-manganês 14HG, 16HG, 20HG e 18HGT por causa das propriedades de resistência do núcleo mais baixas. Os aços cromados, como 15H, 17Cr3, 20H ou 28Cr4, também apresentam os mesmos parâmetros baixos. A adição de titânio na classe 18HGT inibe o crescimento de grãos em aços com altas concentrações de manganês, permite temperaturas de carburação mais altas e encurta a duração da primeira etapa do tratamento térmico.

Os aços de crómio-manganês-molibdénio e crómio-molibdénio, como 14HGM, 15HGM, 18HGM, 19HM e 17HGN, são usados para componentes maiores, como engrenagens e eixos, que são caracterizados por uma resistência superficial bastante elevada e grande plasticidade do núcleo. Entre os acima mencionados, em ambientes expostos adicionalmente a sobrecargas fortes e variáveis e impactos, onde é necessária a maior resistência e ductilidade do núcleo, os tipos de cromo-níquel são adicionalmente complementados pela adição de tungsténio ou molibdénio, como em 15HN, 12HN3A, 12H2N4A, 18H2N2, 20HN3A, 20H2N4A, 18H2N4WA, 26NiCrMo14-6, 1.6958 ou 18H2N4MA.

Normas

Os aços-liga para cementação mencionados acima são especificados nas normas europeias PN-58/H-84029, PN-72/H-84035, PN-89/H-84030 e EN-EN 10084.

Tiras laminadas a frio para cementação de acordo com EN 10132-2
Tubos de cementação sem costura de acordo com PN-EN 10297-1
Folhas e placas para cementação de acordo com PN-EN 10051
Chapas e placas para cementação de acordo com PN-79/H-94500, PN-60/H-94010, PN-EN 10250-3
Barras laminadas para cementação de acordo com PN-60/H-93013, PN-EN 10263-3
Barras brilhantes e estiradas para cementação de acordo com a norma PN-EN 10277-4
Fios e fios-máquina para cementação de acordo com a norma PN-EN 10263-3