Perché cementare ?
PERCHÉ: è uno dei modi migliori per rinforzare un componente di acciaio quando si vuole aumentare le sue caratteristiche meccaniche superficiali e contemporaneamente mantenere una ottima tenacità a cuore.
Il vantaggio principale è l’aumento della resistenza ai sovraccarichi, alla fatica a “flessione” e all’usura che sono le principali cause del danneggiamento (ad esempio) degli ingranaggi.
IL MECCANISMO: La durezza superficiale è aumentata grazie all’aggiunta di carbonio allo stato atomico.
Il carbonio è presente sia in soluzione solida nel ferro, oppure sottoforma di carburi più o meno duri in combinazione con altri elementi di lega.
LA PROFONDITÁ: dello strato CEMENTATO può essere compresa tra 0,5/4,0 mm.
La scelta è di solito in funzione della destinazione del pezzo, delle sue dimensioni e delle sollecitazioni più o meno importanti a cui è sottoposto.
Una variante della Cementazione o Carbocementazione è la Carbonitrurazione che, prevede l’aggiunta oltre Carbonio anche dell’Azoto.
NB: La profondità e le durezze ottenibili dipendono dalla presenza in % di alcuni elementi di lega (oltre al Carbonio) in particolare Ni-Cr-Mo.
Per ottenere il miglior risultato del processo di cementazione è necessario che il tenore di carbonio dell’acciaio di partenza sia basso (0,15/0,25% circa) e lo stato di fornitura, ricotto. La Cementazione deve essere seguita sempre da una bonifica.
Quali sono i vantaggi?
RESISTENZA AI SOVRACCARICHI, USURA E FATICA : LE PIÚ ALTE
Rispetto a qualsiasi altro trattamento TERMICO che preveda aggiunta superficialmente di elementi di lega e/o trasformazioni strutturali.
LE DUREZZE : MEDIAMENTE ALTE
Sono inferiori alla sola Nitrurazione, sono comprese tra 59 e 63 Hrc (700-800 Hv1)
Ottimale il rapporto tra durezza superficiale e tenacità a cuore del pezzo.
LE DEFORMAZIONI : Da tenere in considerazione
La Cementazione si effettua a temperature mediamente alte (oltre i 900°C fase di Attivazione e diffusione) seguita dal trattamento di tempra (820°C) e rinvenimento (150-180 °C). Si possono pertanto avere deformazioni lineari a volte anche importanti, bisogna quindi considerare sulla superficie del particolare un sovrametallo idoneo a compensarle.
L’entità del sovrametallo dipende molto dalla geometria dei pezzi e dalla loro storia termomeccanica.
Normalmente i sovrametalli sono compresi da pochi decimi (0,3-0,4 mm) fino a qualche millimetro.
I TEMPI DI TRATTAMENTO: MEDI
Dipendono esclusivamente dalla profondità di cementazione richiesta.
La profondità di cementazione aumenta all’aumentare della permanenza in forno.