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.
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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
| Aço | Principais Elementos de Liga | Nível de Carga | Exemplo de Peça |
| SAE 1020 | Carbono (simples) | Baixa | Buchas e Pinos |
| SAE 8620 | Ni, Cr, Mo | Média | Engrenagens e Eixos |
| SAE 4118 | Cr, Mo | Média/Alta | Componentes de Precisão |
| SAE 4320 | Ni, Cr, Mo | Muito Alta | Máquinas 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.
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