Tratamentos Termoquímicos
Definição
São aqueles que combinam a ação do calor com a ação química e o resultado é o enriquecimento de uma camada, ou mesmo todo o volume, de uma peça com um elemento metálico ou não metálico.

Finalidade
Endurecimento superficial pela modificação parcial da composição química ou através de mudanças estruturais na superfície do componente.

Tratamentos Termoquímicos Superficiais
Resultado
Melhora da resistência ao desgaste da peça sem afetar a dutilidade no seu interior.

Aplicações
Situações onde se deseja superfície com elevada dureza, resistente ao desgaste, e núcleo tenaz capaz de resistir ao impacto quando em uso – Engrenagens (gears), mancais (bearings) e eixos (shafts).

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– maior a quantidade de AR

Em (a) têmpera realizada a 925 oC e em (b) a 830 oC

Microestrutura da camada cementada
Depende do teor de carbono da camada cementada
• Composição eutetóide – martensita • Abaixo composição eutetóide – martensita e ferrita • Acima composição eutetóide – martensita e carbonetos (não devem estar nos contornos de grão).

SAE 4121 Tempera direta Martensita e austenita

SAE 8620 Reaquecido e temperado Martensita e carbonetos

Processos de Cementação
Independente do método usado, a cementação sempre ocorre via fase gasosa.

Cementação Sólida

Ocorre devido a presença do oxigênio atmosférico presente na caixa produzindo CO2 e que após formado continua a reagir com o carvão:

CO 2 + C → 2CO
Na superfície do aço o CO é quebrado formando:

2CO → CO 2 + C
O C atômico é rapidamente dissolvido na austenita e difunde para o interior do aço. O CO2 reage novamente com o carvão.

Reações de Cementação
Cementação Sólida
Carbonato de bário é usado como energizador quando o O2 é insuficiente:

BaCO3 → BaO + CO2

CO2 + C → 2CO
A correta maneira de representar a reação é:

CO2 + C ↔ 2CO
Se a temperatura aumenta e a pressão é mantida constante a reação ocorre no sentido da direita para a esquerda, isto é, mais CO é produzido. Diminuindo a temperatura a