No último artigo, apresentamos carbonetação de carbono em detalhe. Em geral, a cementação é para aquecer o aço acima até a temperatura crítica e então fazer a infiltração e difusão do carbono, por isso também é chamado de tratamento térmico químico austenítico. É um tipo de tratamento térmico químico de alta temperatura e a deformação da peça de trabalho é grande. Geralmente, a cementação com aço de baixo carbono é usada para obter boa tenacidade do núcleo e alta dureza superficial. Após a cementação, o teor de carbono da superfície da peça é geralmente superior a 0.8%. Têmpera e revenido em baixa temperatura, melhorando a dureza e resistência ao desgaste, o coração pode manter alta tenacidade, pode suportar carga de impacto, alta resistência à fadiga. O aço de cementação pode ser dividido em aço de cementação com carbono e aço de cementação com liga. Elementos de liga, como manganês, cromo, níquel, molibdênio, tungstênio, vanádio, boro no aço cementado podem melhorar a temperabilidade, refinamento do grão, fortalecer a solução sólida, afetar o teor de carbono na camada cementante, a espessura da camada cementante e a organização.
A nitretação é a difusão do nitrogênio a uma temperatura inferior à do eutetóide do ferro e do nitrogênio, também conhecida como tratamento térmico químico de baixa temperatura (tratamento térmico químico da ferrita), apresenta pequena deformação. Quando o aço contém molibdênio, cromo, alumínio e outros nitretos de metal, pode obter maior dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão e desempenho de resistência à fadiga do que a camada cementada. A nitretação é usada principalmente para precisão, capacidade de distorção, alta resistência à fadiga e resistência ao desgaste são artefatos, como fuso de mandrilamento e barra de mandrilar, fuso de retificação, camisa de cilindro, etc. Aços estruturais de liga de baixo e médio carbono, aços ferramenta, aços inoxidáveis e nodulares ferro fundido contendo Cr, Mo, V, Ti, Al e outros elementos pode ser nitretado.
Apesar aço nitretado tem alta dureza, resistência ao desgaste e alta resistência à fadiga, que se mantêm apenas na superfície (a camada nitretada de aço Cr-Mo-Al com profundidade de 0.3–0.65 mm a 500–540 ℃ após 35–65h). A maioria das peças de nitretação trabalham sob fricção e condições de carga dinâmica complexas, onde precisam tanto da superfície quanto do núcleo de alto desempenho. O aço carbono nitretado Fe 4N e Fe 2N é instável, a temperatura é um pouco mais alta é fácil de obter engrossamento, a superfície não pode ter maior dureza, e o núcleo não pode ter uma maior resistência e tenacidade. Para obter alta dureza e alta resistência ao desgaste na superfície e no núcleo ao mesmo tempo, é necessário formar compostos de nitreto estáveis com nitrogênio no aço, que podem fortalecer os elementos de liga do núcleo, como Al, Ti, V, W , Mo, Cr, etc. 41CrAlMo74 (SacM645 / 41CrAlMo7 / 34CrAlMo5) é um tipo de aço nitretado comumente usado. O alumínio tem grande afinidade com o nitrogênio e é o principal elemento de liga para formar nitreto e melhorar a resistência da camada de nitretação. O AlN é muito estável, mesmo à temperatura de cerca de 1000C no aço é insolúvel e o alumínio faz com que o aço tenha um bom desempenho de nitretação, a dureza deste aço após a superfície de nitretação pode ser tão alta quanto 1100–1200HV (67–72HRC).
Em geral, a cementação é um tipo de tratamento de superfície de metal, a nitretação é um processo de tratamento químico térmico em uma determinada temperatura e meio para fazer com que os átomos de nitrogênio penetrem na superfície da peça. O artigo de hoje apresentará a diferença entre aço cementado e aço nitretado:
- O aço de nitretação tem melhor estabilidade térmica do que o aço de cementação.
- O aço de nitretação tem maior dureza superficial e resistência ao desgaste do que o aço cementado Após a nitretação, a dureza superficial das peças de aço é tão alta quanto 1100-1200HV (equivalente a 67-72HRC), e a alta dureza e resistência ao desgaste podem ser mantidas em 560-600 ℃ sem diminuir
- O aço de nitretação tem maior resistência à fadiga, menor resistência oclusal e menor sensibilidade de entalhe do que o aço cementado. Isso ocorre porque o volume da camada de nitretação é ampliado e a tensão compressiva residual é formada na camada superficial.
- A resistência à corrosão do aço para nitretação é melhor do que a do aço para cementação devido à formação de uma densa película de nitreto na superfície das peças de aço.
- A temperatura de nitretação (500-600 ℃) é inferior à temperatura de cementação (900-1000 ℃). Após a nitretação, o aço não precisa de tratamento térmico, então a deformação da nitretação é muito pequena. No entanto, a temperatura mais baixa torna a nitretação mais lenta e requer mais tempo de retenção do que a cementação.
- Aplicações diferentes. O aço de nitretação é amplamente utilizado na indústria mecânica, especialmente adequado para o tratamento térmico final de peças de precisão, como fuso de retificadora, barra de mandrilamento, parafuso de máquina de precisão, virabrequim de motor de combustão interna e várias engrenagens de precisão e ferramentas de medição, etc. Para aplicações de baixo impacto com foco na velocidade, a nitretação pode fornecer uma vida útil mais longa devido à sua maior dureza superficial e melhor resistência ao desgaste. O aço cementado fornece uma vida útil mais longa em aplicações de alto impacto devido a uma camada mais endurecida e é amplamente utilizado em aeronaves, automóveis e tratores e outras peças mecânicas, como engrenagens, eixos, árvores de cames, etc.