Quais são os aços para cementação e suas aplicações?

Tratamento térmico

A cementação é um dos tratamentos termoquímicos mais utilizados na indústria mecânica. Seu objetivo é claro: criar uma superfície extremamente dura e resistente ao desgaste, mantendo o núcleo da peça tenaz e flexível para absorver impactos.

Mas, para que esse resultado seja alcançado, não basta apenas o processo térmico; a escolha do aço correto é o alicerce de tudo. Neste artigo, exploramos os principais aços para cementação e onde eles devem ser aplicados.

Cementação a Gás
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O que define um aço para cementação?

A principal característica desses aços é o baixo teor de carbono, geralmente variando entre 0,15% e 0,25%.

Essa baixa concentração inicial de carbono é o que permite que o núcleo permaneça “macio” (tenaz) após a têmpera, enquanto a superfície, que absorveu carbono extra durante o processo no forno, atinge durezas elevadas (geralmente acima de 58 HRC).

Os Principais Aços e suas Características

Abaixo, listamos os aços mais comuns no mercado e por que eles são escolhidos:

  1. SAE 1020: O Aço de Uso Geral
    É o aço carbono mais comum. É econômico e fácil de usinar.

Aplicação: Peças de baixa responsabilidade mecânica, como pinos simples, travas, buchas e componentes que não sofrem grandes esforços de fadiga ou cargas pesadas.

Limitação: Possui baixa temperabilidade, o que significa que não é ideal para peças de grandes dimensões.

  1. SAE 8620: O “Coringa” da Indústria
    Um aço ligado (Níquel-Cromo-Molibdênio) que oferece um excelente equilíbrio entre custo e propriedades mecânicas.

Aplicação: Engrenagens de pequeno e médio porte, eixos de transmissão, pinhões e cruzetas.

Vantagem: Apresenta uma resposta muito superior ao tratamento térmico em comparação ao 1020, garantindo uma camada cementada mais uniforme e um núcleo mais resistente.

  1. SAE 4118 / 4115: Resistência e Precisão
    Aços ligados ao Cromo e Molibdênio.

Aplicação: Muito utilizado em componentes automotivos e de máquinas que exigem boa resistência à fadiga superficial.

Vantagem: Excelente estabilidade dimensional durante o tratamento, reduzindo riscos de empenamento.

  1. SAE 4320: Para Altas Cargas
    Um aço com alto teor de liga, especialmente Níquel.

Aplicação: Engrenagens de grande porte, coroas e pinhões de máquinas pesadas e equipamentos de mineração.

Vantagem: Alta resistência no núcleo e capacidade de suportar pressões superficiais extremas sem sofrer esmagamento da camada.

Tabela Comparativa de Aplicações

AçoPrincipais Elementos de LigaNível de CargaExemplo de Peça
SAE 1020Carbono (simples)BaixaBuchas e Pinos
SAE 8620Ni, Cr, MoMédiaEngrenagens e Eixos
SAE 4118Cr, MoMédia/AltaComponentes de Precisão
SAE 4320Ni, Cr, MoMuito AltaMáquinas Pesadas

Como escolher o aço ideal?

Para decidir qual aço utilizar, o projetista deve considerar três fatores principais:

Esforço de Carga: O núcleo da peça suportará o torque sem deformar?

Dimensões da Peça: Peças maiores exigem aços com mais liga (como o 8620 ou 4320) para que o tratamento atinja a profundidade correta.

Ambiente de Trabalho: Haverá impactos constantes? Se sim, a tenacidade do núcleo (proporcionada pelo níquel) é fundamental.

A Expertise da MTC Trat na Cementação

Escolher o aço correto é apenas metade do caminho. A outra metade é a execução do tratamento térmico. Na MTC Trat, dominamos o processo de Cementação a Gás com precisão cirúrgica.

Através do nosso Laboratório Metalúrgico Próprio, validamos a Profundidade de Camada (CLD) e a dureza de cada lote, garantindo que o aço escolhido entregue exatamente o desempenho esperado no seu projeto. Com mais de 28 anos de experiência, sabemos como extrair o máximo de cada liga metálica.

Precisa de auxílio técnico para escolher o melhor aço ou tratamento para sua peça? Nossa equipe de especialistas está pronta para ajudar você a otimizar seus custos e aumentar a vida útil dos seus componentes.

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