Carbonitretação:o que é e como endurece a superfície das peças

Peças submetidas a processos de usinagem de precisão e fundição de precisão podem sofrer um enfraquecimento de suas superfícies externas devido aos processos de usinagem. As peças de aço de baixa liga e aço carbono podem não ser fortes o suficiente para lidar com o desgaste constante que será experimentado uma vez colocado em operação. Para fornecer uma superfície mais dura e para dar aos metais propriedades mecânicas mais benéficas, como resistência, resistência à temperatura, ductilidade e dureza superficial, as peças passarão por um processo de tratamento térmico.



Existem muitos processos de tratamento térmico disponíveis. Um desses processos é chamado de carbonitretação, que é considerado um processo de cementação. O endurecimento da caixa envolve a adição de produtos químicos à peça que está passando por temperaturas quentes em uma câmara selada. A “caixa” da peça, que é a superfície externa, sofre o tratamento de cementação. A profundidade do endurecimento da caixa na peça será baseada em uma variedade de fatores, como temperatura de endurecimento, taxa de têmpera, temperabilidade do metal, dimensões do componente e profundidade de carbonitretação.

Carbonitretação

A carbonitretação envolve um processo de endurecimento austenítico usado para que os metais mudem suas microestruturas cristalinas para que obtenham certas qualidades positivas. Quando os metais são considerados austeníticos, eles não endurecem quando experimentam apenas o calor. Produtos químicos, neste caso carbono e nitrogênio de amônia adicionada, também devem ser introduzidos em um processo termoquímico. Esses produtos químicos penetram na microestrutura na superfície da peça, alterando-a e distorcendo-a à medida que o revestimento se torna mais dúctil, durável e mais duro.

Processo

O processo começa pegando a peça de aço de baixo carbono ou aço de baixa liga e aquecendo-a até atingir uma faixa de temperatura de cerca de 1500°F (850°C). Nitrogênio e carbono são colocados na câmara selada à medida que se difundem nas camadas superficiais da peça. A peça então é temperada em óleo. Este processo endurece o metal, aumentando sua resistência ao desgaste. As profundidades de carbonitretação das peças podem chegar a cerca de 0,1 mm a 0,75 mm.

Aplicativos

O processo de carbonitretação é ideal para metais mais baratos que exigem que suas camadas superficiais sejam tratadas termicamente para ajudar a tornar o metal mais durável e mais forte. Peças de aço de baixo carbono e baixa temperabilidade podem obter uma ampla gama de benefícios deste processo. As partes comuns que podem passar por carbonitretação incluem:

• pistões
• fixadores
• pinos
• engrenagens
• eixos
• dentes da engrenagem
• morre
• ferramentas
• alavancas

Para determinar se a peça deve sofrer carbonitretação, deve-se levar em consideração o metal utilizado, as especificações da peça e como a peça é utilizada na aplicação.

Benefícios da carbonitretação

A carbonitretação adiciona propriedades de resistência ao desgaste para peças pequenas. O processo envolve alterar a microestrutura da camada superficial em vez de adicionar um revestimento externo que pode se desgastar devido a processos abrasivos de outras peças metálicas. Assim, a peça não precisará ter um revestimento externo constantemente adicionado a ela para proteção ao passar pelo uso diário. Este processo também pode ser usado para peças simples e complexas.

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