Boa noite galera, tudo joia? Tenho visto muita gente me perguntando sobre estas duas aplicações, vejo que falta um pouco de apoio nessa parte, enfim, vamos falar um pouco mais disso, e explanar mais do assunto.
Geralmente na indústria as duas aplicações são muito utilizadas, para o aço, e outras ligas metálicas, ferrosas ou não, mas cada uma das duas tem indicações distintas, vou começar pela cementação.
Cementação
Consiste em um processo termoquímico aplicado a superfície do material metálico que faz com que o mesmo absorva carbono em sua superfície, em uma fina camada. A Cementação também pode ser conhecida como Carbonetação. O contrário da dementação é uma descarbonetação, que acontece quando se mantém um material metálico em alta temperatura por muito tempo, o que pode causar uma casca amolecida na sua superfície.
Os processo mais comuns de cementação atualmente são os de banho em sal derretido, ou manter as peças em fornos ou fornalhas com alta concentração de carbono, como coque, por exemplo. Com o processo define-se a espessura da camada, e esta absorverá carbono ate um limite. De maneira de que tal as camadas variam até 1mm, podendo variar, dependendo o processo e o tempo como variáveis de projeto.
Com carbono absorvido pela superfície, o material adquire a capacidade de que, quando receber um tratamento térmico, como uma têmpera por exemplo, atinja uma dureza superficial maior do que a do material de base apenas, sendo muito comum aplicações do processo em engrenagens, mancais de deslizamentos, e peças que necessitem de um interior dúctil e uma superfície mais dura.
Contam livros antigos que esta ideia nasceu dos antigos ferreiros quando criaram os martelos, para que tivessem uma casca dura, e um interior macio para absorver o impacto de suas pancadas de fora para dentro, e não ricochetear entre uma martelada e outra. O processo não mudou muito, visto que a cementação era feita deixando o material imerso em carvão na fornalha, e depois resfriado.
De maneira geral é importante também saber que este processo também serve como paliativo para salvar peças após tratamentos térmicos sucessivos e que nao atingiram a dureza necessária prevista em projeto, definida pelo projetista.
A cementação é amplamente usadas em aços de ligas SAE 8620, SAE 8640, SAE 4320, SAE 1020, e outras ligas com baixos teores de carbono, que irão garantir que mesmo após um tratamento térmico, após a carbonetação gerada pela cementação, apenas a superfície terá dureza, e o núcleo permanecerá macio.
Deve ser relevado que muitas vezes este processo envolve possíveis pequenos empenamentos nas peças, pois será submetida a grandes temperaturas, e atmosferas ricas em materiais que irão alterar sua estrutura.
Têmpera
A tempera é um processo unicamente térmico, e não termoquímico, como a cementação. Consiste no aumento da temperatura até aproximadamente 70% da temperatura de fusão do material e um resfriamento rápido, tão rápido quanto for definido pelo material e pela dureza de projeto que for demandada. Resfriamentos muito drásticos em materiais de grande temperabilidade como aço SAE 4140 ou SAE 4340, por exemplo, podem gerar tensões excessivas e o material vier a partir-se instantaneamente quando resfriar, ou após um tempo depois do fim do processo.
A tempera para os materiais metálicos de ligas ferrosas com carbono são a forma mais simples e barata de ganhar resistência e dureza ao material, e de fazer resistir mais por mais tempo a muitos tipos de aplicações, aumentando até mais de vezes a vida útil dos mesmos.
Historicamente contam que alguns ferreiros aqueciam as suas espadas em fogo ate que estivessem incandescentes, e então as enterravam em escravos, pois o calor do corpo humano, muito inferior aos que estava incandescente as temperava, e não precisava da necessidade de aliviar as tensões depois, mas é claro que isso são apenas histórias, mas com certa razão a temperatura dos tanques de agua que se usam para resfriar as peças após aquecida tem como temperatura muito amplamente utilizada como ideal bem próxima da mesma do corpo humano.
A tempera como efeito fisioquímico, cria uma tensão no material e isso tem como reflexo o ganho de dureza e resistência. O material aquecido tem suas moléculas agitando mais rapidamente, e em maior estado de energia, e quando as resfria rapidamente, as mesmas não tem tempo de estar em equilíbrio e isso causa tensão (e dureza). Em alguns materiais metálicos não ferrosos como o bronze ou ligas de alumínio, este processo pode nao causar dureza, mas sim apenas normalizar o material e não ter nenhuma alteração muito profunda, como nos aços.
Importante lembrar que quando os aços possuem carbono para poder receber uma tempera efetiva, não é necessário e nem indicado a cementação, pois pode gerar uma excessiva tensão e o material ir a ruína.
Geralmente na indústria as duas aplicações são muito utilizadas, para o aço, e outras ligas metálicas, ferrosas ou não, mas cada uma das duas tem indicações distintas, vou começar pela cementação.
Cementação
Consiste em um processo termoquímico aplicado a superfície do material metálico que faz com que o mesmo absorva carbono em sua superfície, em uma fina camada. A Cementação também pode ser conhecida como Carbonetação. O contrário da dementação é uma descarbonetação, que acontece quando se mantém um material metálico em alta temperatura por muito tempo, o que pode causar uma casca amolecida na sua superfície.
Os processo mais comuns de cementação atualmente são os de banho em sal derretido, ou manter as peças em fornos ou fornalhas com alta concentração de carbono, como coque, por exemplo. Com o processo define-se a espessura da camada, e esta absorverá carbono ate um limite. De maneira de que tal as camadas variam até 1mm, podendo variar, dependendo o processo e o tempo como variáveis de projeto.
Com carbono absorvido pela superfície, o material adquire a capacidade de que, quando receber um tratamento térmico, como uma têmpera por exemplo, atinja uma dureza superficial maior do que a do material de base apenas, sendo muito comum aplicações do processo em engrenagens, mancais de deslizamentos, e peças que necessitem de um interior dúctil e uma superfície mais dura.
Contam livros antigos que esta ideia nasceu dos antigos ferreiros quando criaram os martelos, para que tivessem uma casca dura, e um interior macio para absorver o impacto de suas pancadas de fora para dentro, e não ricochetear entre uma martelada e outra. O processo não mudou muito, visto que a cementação era feita deixando o material imerso em carvão na fornalha, e depois resfriado.
De maneira geral é importante também saber que este processo também serve como paliativo para salvar peças após tratamentos térmicos sucessivos e que nao atingiram a dureza necessária prevista em projeto, definida pelo projetista.
A cementação é amplamente usadas em aços de ligas SAE 8620, SAE 8640, SAE 4320, SAE 1020, e outras ligas com baixos teores de carbono, que irão garantir que mesmo após um tratamento térmico, após a carbonetação gerada pela cementação, apenas a superfície terá dureza, e o núcleo permanecerá macio.
Deve ser relevado que muitas vezes este processo envolve possíveis pequenos empenamentos nas peças, pois será submetida a grandes temperaturas, e atmosferas ricas em materiais que irão alterar sua estrutura.
Têmpera
A tempera é um processo unicamente térmico, e não termoquímico, como a cementação. Consiste no aumento da temperatura até aproximadamente 70% da temperatura de fusão do material e um resfriamento rápido, tão rápido quanto for definido pelo material e pela dureza de projeto que for demandada. Resfriamentos muito drásticos em materiais de grande temperabilidade como aço SAE 4140 ou SAE 4340, por exemplo, podem gerar tensões excessivas e o material vier a partir-se instantaneamente quando resfriar, ou após um tempo depois do fim do processo.
A tempera para os materiais metálicos de ligas ferrosas com carbono são a forma mais simples e barata de ganhar resistência e dureza ao material, e de fazer resistir mais por mais tempo a muitos tipos de aplicações, aumentando até mais de vezes a vida útil dos mesmos.
Historicamente contam que alguns ferreiros aqueciam as suas espadas em fogo ate que estivessem incandescentes, e então as enterravam em escravos, pois o calor do corpo humano, muito inferior aos que estava incandescente as temperava, e não precisava da necessidade de aliviar as tensões depois, mas é claro que isso são apenas histórias, mas com certa razão a temperatura dos tanques de agua que se usam para resfriar as peças após aquecida tem como temperatura muito amplamente utilizada como ideal bem próxima da mesma do corpo humano.
A tempera como efeito fisioquímico, cria uma tensão no material e isso tem como reflexo o ganho de dureza e resistência. O material aquecido tem suas moléculas agitando mais rapidamente, e em maior estado de energia, e quando as resfria rapidamente, as mesmas não tem tempo de estar em equilíbrio e isso causa tensão (e dureza). Em alguns materiais metálicos não ferrosos como o bronze ou ligas de alumínio, este processo pode nao causar dureza, mas sim apenas normalizar o material e não ter nenhuma alteração muito profunda, como nos aços.
Importante lembrar que quando os aços possuem carbono para poder receber uma tempera efetiva, não é necessário e nem indicado a cementação, pois pode gerar uma excessiva tensão e o material ir a ruína.
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