Carbonitretação Explicada: Aumentando Dureza Superficial e Durabilidade de Peças de Aço

Peças submetidas a processos de usinagem de precisão e fundição de precisão podem experimentar enfraquecimento de suas superfícies externas devido aos processos de usinagem. 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 colocadas em operação. Para proporcionar uma superfície mais dura e 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 carbonitretação, que é considerado um processo de cementação. Cementação envolve adicionar produtos químicos à peça que está passando por altas temperaturas em uma câmara selada. A "capa" da peça, que é a superfície externa, experimenta o tratamento de cementação. Quão profunda a cementação irá na peça será baseada em vários fatores, como temperatura de têmpera, taxa de têmpera, temperabilidade do metal, dimensões do componente e profundidade da carbonitretação.

Carbonitretação

A carbonitretação envolve um processo de têmpera austenítica usado para metais para mudar suas microestruturas cristalinas para que obtenham certas qualidades positivas. Quando metais são considerados austeníticos, não se tornam endurecidos apenas ao experimentar calor. Produtos químicos, neste caso carbono e nitrogênio de amônia adicionada, também devem ser introduzidos em um processo termoquímico. Estes produtos químicos penetram na microestrutura na superfície da peça, mudando e distorcendo-a à medida que a capa se torna mais dúctil, durável e dura.

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 enquanto 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 nas peças podem atingir cerca de 0,1mm a 0,75mm.

Aplicações

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

• pistões
• fixadores
• pinos
• engrenagens
• eixos
• dentes de engrenagem
• matrizes
• ferramentas
• alavancas

Para determinar se a peça deve passar por carbonitretação, o metal usado, as especificações da peça e como a peça é usada na aplicação devem ser considerados.

Benefícios da Carbonitretação

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

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