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A cementação é um típico tratamento térmico superficial, aplicado para melhorar a resistência da superfície de trabalho dos aços. A cementação dependente dos processos difusivos. A tabela abaixo apresenta alguns valores de coeficiente de difusão (D) para o C, na rede cristalina CCC e CFC: Assim, com relação ao tratamento de cementação, a afirmativa CORRETA é:
Difusão do C em alguns sistemas | ||||
Sistema | Do, (cm²/s) | Q, (kJ/mol) | (D) a 20ºC, cm²/s | (D) a 800ºC, cm²/s |
Fe-α | 0,0079 | 75,8 | 10-17 | 10-5 |
Fe-γ | 0,21 | 141,5 | 10-27 | 10-8 |
Os tratamentos térmicos de cementação dos aços serão mais eficientes abaixo da temperatura de austenitização porque, na condição ferrítica, o coeficiente de difusão e a solubilidade são maiores.
A cementação é um processo de endurecimento superficial designado para os aços. Normalmente, é feito sob temperaturas da ordem de 850ºC a 950ºC, nas quais tem-se a forma alotrópica CFC, a qual possui maior capacidade de dissolver o C na rede cristalina, quando comparado com o ferro CCC.
A profundidade de cementação não depende da temperatura, pois o coeficiente de difusão é muito baixo no ferro CCC e CFC.
A cementação deve ser feita sob temperaturas reduzidas, pois, assim, o tratamento não irá distorcer a rede cristalina provocando a formação de trincas e tensões. Além disso, com a menor temperatura, reduz-se o gradiente de carbono ao longo da espessura cementada.
A energia de difusão do Fe-α é menor que a energia de difusão do Fe-γ. Então, os processos de cementação serão mais eficientes na condição ferrítica, obtendo-se camadas mais espessas. Assim, teremos maior concentração e menor gradiente de C ao longo da espessura cementada.