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Tratamentos Termoquímicos
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Tratamentos Termoquímicos
Cementação
- São processos que visam à adição, por difusão, de elementos químicos – carbono, nitrogênio e boro – na superfície do material
Cementação
- São processos que visam à adição, por difusão, de elementos químicos – carbono, nitrogênio e boro – na superfície do material
- Esta difusão é feita com o aquecimento do aço entre 300 ºC e 1200 ºC
- Consiste na introdução de carbono na superfície do aço, de modo que este, depois de temperado, apresente uma superfície mais dura
- Fatores que influenciam no controle do processo
- Potencial do meio → sólido, líquido, gasoso ou plasma – potencial em fornecer o elemento químico
- Capacidade da peça absorver esse elemento químico → está relacionado com a solubilidade e a difusão do elemento no material
- Potencial do meio → sólido, líquido, gasoso ou plasma – potencial em fornecer o elemento químico
- Fatores que influenciam no controle do processo
- Consiste na introdução de carbono na superfície do aço, de modo que este, depois de temperado, apresente uma superfície mais dura
- Esta difusão é feita com o aquecimento do aço entre 300 ºC e 1200 ºC
- Aumentar a dureza e a resistência ao desgaste da superfície
- Aumentar a resistência à fadiga, à corrosão, à oxidação em altas temperaturas, etc.
- Cementação Sólida
- Vantagens
- Levar a vários fornos, pois tem atmosfera própria cementante
- Resfriameneto Lento
- Desvantagens
- Não indicada para camadas controladas em uma tolerância estreita
- Não permite controle do potencial de carbono na superfície da peça
- Não é recomendada para têmpera direta após cementação, devido à dificuldade de desempacotar as peças
- É mais lenta que os outros processos de cementação, pois é preciso aquecer e resfriar a peça com a caixa que a contém
- Não é recomendada para têmpera direta após cementação, devido à dificuldade de desempacotar as peças
- Não permite controle do potencial de carbono na superfície da peça
- Não indicada para camadas controladas em uma tolerância estreita
- Desvantagens
- Resfriameneto Lento
- Levar a vários fornos, pois tem atmosfera própria cementante
- Cementação gasosa
- Vantagens
- Processo mais limpo que por via sólida
- Melhor controle do teor de carbono e da espessura da camada cementada;
- Processo rápido e para produção contínua
- Possibilita a têmpera direta, evitando o resfriamento
- Desvantagens
- Custo alto dos equipamentos, se comparados com os da cementação sólida
- Requer pessoal habilitado
- Custo alto dos equipamentos, se comparados com os da cementação sólida
- Desvantagens
- Possibilita a têmpera direta, evitando o resfriamento
- Processo rápido e para produção contínua
- Melhor controle do teor de carbono e da espessura da camada cementada;
- Processo mais limpo que por via sólida
- Cementação Líquida
- Vantagens
- Boas profundidades de penetração, em tempo menor que a cementação gasosa
- Proteção efetiva contra descarbonetação
- Permite operação contínua
- Possibilita a cementação localizada
- Permite o controle da camada cementada
- Desvantagens
- Produz resíduos tóxicos de cianeto
- Necessita de limpeza posterior
- Produz resíduos tóxicos de cianeto
- Desvantagens
- Permite o controle da camada cementada
- Possibilita a cementação localizada
- Permite operação contínua
- Proteção efetiva contra descarbonetação
- Boas profundidades de penetração, em tempo menor que a cementação gasosa
- Outros tipos de cementação
- Cementação à vácuo
- Cementação iônica ou a plasma
- Cementação à vácuo
- Vantagens
- Vantagens
- Boretação
- Vantagens
- A dureza da camada boretada é extremamente alta, acima das obtidas por cementação e nitretação de aços carbono
- A camada boretada apresenta grande resistência à corrosão por ácidos inorgânicos, como ácidos clorídricos, sulfúricos e fosfóricos
- Pode ser aplicada em aços carbono, baixa liga, ferramenta e inoxidáveis. Apenas os aços ligados com alumínio e com mais de um 1% de silício não são indicados para este processo
- A alta dureza da camada boretada, aliada ao baixo coeficiente de seu atrito, produz elevada resistência ao desgaste
- Pode ser aplicada em aços carbono, baixa liga, ferramenta e inoxidáveis. Apenas os aços ligados com alumínio e com mais de um 1% de silício não são indicados para este processo
- A camada boretada apresenta grande resistência à corrosão por ácidos inorgânicos, como ácidos clorídricos, sulfúricos e fosfóricos
- A dureza da camada boretada é extremamente alta, acima das obtidas por cementação e nitretação de aços carbono
- Desvantagens
- A boretação sólida, exige mão de obra intensiva e tem baixa flexibilidade para automação, tornando o processamento lento e custoso, o que provoca sua substituição pelos processos de cementação ou nitretação
- Devido à alta dureza da camada boretada, um eventual ajuste na peça só pode ser feito por lapidação com diamante, pois o polimento convencional fratura a camada boretada
- Se a peça precisar ser reaquecida para um tratamento térmico posterior, este processo deverá ocorrer em um forno a vácuo ou com atmosfera protetora para preservar a camada de boretos formada
- A resistência à fadiga, em geral, é inferior à obtida na peça cementada ou nitretada
- Se a peça precisar ser reaquecida para um tratamento térmico posterior, este processo deverá ocorrer em um forno a vácuo ou com atmosfera protetora para preservar a camada de boretos formada
- Devido à alta dureza da camada boretada, um eventual ajuste na peça só pode ser feito por lapidação com diamante, pois o polimento convencional fratura a camada boretada
- A boretação sólida, exige mão de obra intensiva e tem baixa flexibilidade para automação, tornando o processamento lento e custoso, o que provoca sua substituição pelos processos de cementação ou nitretação
- Vantagens
- Vantagens
- São processos que visam à adição, por difusão, de elementos químicos – carbono, nitrogênio e boro – na superfície do material
Nitretação
- Nitretação é o processo de introdução superficial de nitrogênio no aço, pelo aquecimento destes entre 500 e 570 ºC, para formar uma camada dura de nitretos
- Obter altíssima dureza superficial e alta resistência ao desgaste
- Melhorar a resistência à fadiga e à corrosão – exceto para aços inoxidáveis
- Obter superfície resistente ao amolecimento por aquecimento até temperaturas próximas à de nitretação
- Melhorar a resistência à fadiga e à corrosão – exceto para aços inoxidáveis
- A gás
- Consiste em submeter a peça a uma atmosfera de amônia entre 500 e 565 ºC
- Nessa temperatura, a amônia é decomposta, e o nitrogênio, na camada superficial da peça, atinge uma profundidade de até 0,7 mm
- O processo ocorre de 40 a 90 horas.
- São usados aços com elementos formadores de nitretos estáveis à temperatura de nitretação
- Alumínio: altíssima dureza, excelente resistência ao desgaste, baixa ductilidade
- São usados aços com elementos formadores de nitretos estáveis à temperatura de nitretação
- O processo ocorre de 40 a 90 horas.
- Nessa temperatura, a amônia é decomposta, e o nitrogênio, na camada superficial da peça, atinge uma profundidade de até 0,7 mm
- Formará uma camada na superfície metálica de nitretos de ferro, cromo, molibdênio e níquel, de alta dureza
- Formará uma camada na superfície metálica de nitretos de ferro, cromo, molibdênio e níquel, de alta dureza
- Líquida
- As peças são mergulhadas num banho de sais fundidos, que são as fontes de nitrogênio
- A espessura da camada é mais fina, máxima de 0,015 mm, contra 0,7 mm a gás.
- O processo é mais rápido que o a gás. As peças permanecem no banho apenas 2 ou 3 horas a uma temperatura que varia de 500 a 570ºC
- A espessura da camada é mais fina, máxima de 0,015 mm, contra 0,7 mm a gás.
- Iônica ou a plasma
- O plasma é uma mistura gasosa constituída de íons positivos e negativos, além de partículas neutras.
- As velocidades dos elétrons são suficientemente altas para provocarem a dissociação das moléculas do gás
- Usa tecnologia de descargas luminescentes para fornecer íons de nitrogênio para a superfície da peça
- Aplica-se uma grande diferença de potencial nos eletrodos, então formam-se várias regiões de descargas visíveis
- O plasma é obtido colocando-se dois eletrodos metálicos dentro de um tubo de vidro à vácuo – no qual foi injetado gás a baixa pressão
- Aplica-se uma grande diferença de potencial nos eletrodos, então formam-se várias regiões de descargas visíveis
- O plasma é uma mistura gasosa constituída de íons positivos e negativos, além de partículas neutras.
- As peças são mergulhadas num banho de sais fundidos, que são as fontes de nitrogênio
- Consiste em submeter a peça a uma atmosfera de amônia entre 500 e 565 ºC
Carbonitretação
- É um processo para se introduzir carbono e nitrogênio no aço a partir de uma mistura gasosa apropriada
- O carbono provém de um gás rico em carbono – como, por exemplo, o gás metano CH4 – enquanto que o nitrogênio a partir da amônia dissociada
- É um processo misto de cementação a gás com nitretação a gás (700 a 900ºC), durante um tempo menor que na cementação
- O objetivo é formar, no aço, uma camada dura e resistente ao desgaste de 0,07 a 0,70 mm
- A carbonitretação é usada, geralmente, em peças de pequeno porte, como componentes de carburadores, relógios, aparelhos eletrodomésticos
- O objetivo é formar, no aço, uma camada dura e resistente ao desgaste de 0,07 a 0,70 mm
- É um processo misto de cementação a gás com nitretação a gás (700 a 900ºC), durante um tempo menor que na cementação
- O carbono provém de um gás rico em carbono – como, por exemplo, o gás metano CH4 – enquanto que o nitrogênio a partir da amônia dissociada
- É um processo para se introduzir carbono e nitrogênio no aço a partir de uma mistura gasosa apropriada
Cianetação
- É considerada a carbonitretação realizada em meio líquido
- Uma das vantagens com relação a carbonitretação é a baixa distorção
- A cianetação consiste na adição de carbono e nitrogênio ao aço, variando a temperatura do processo de 760 a 870 ºC
- A profundidade da camada cianetada depende do tempo e da temperatura de exposição
- A cianetação consiste na adição de carbono e nitrogênio ao aço, variando a temperatura do processo de 760 a 870 ºC
- Uma das vantagens com relação a carbonitretação é a baixa distorção
- É considerada a carbonitretação realizada em meio líquido
Informações
- Descrição
- Mapa Mental sobre Tratamentos Termoquímicos, criado por Amanda Soares em 25-02-2022.
- Criado por
- Amanda Soares
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