Trattamenti Termici: La Cementazione

La cementazione è un processo termochimico utilizzato per aumentare la resistenza all’usura dei componenti meccanici trattati, come ad esempio gli ingranaggi. Mediante l’arricchimento di carbonio a livello superficiale si ottiene la massima durezza possibile sugli acciai. La profondità di cementazione può variare da alcuni decimi di millimetro fino ad alcuni millimetri in funzione del tempo di permanenza in temperatura.

In virtù dell’arricchimento di carbonio del materiale di base, la cementazione è tipicamente eseguita su acciai con tenore di carbonio inferiore allo 0,2%; uno degli acciai più comunemente utilizzati è il 18NiCrMo5.

Per rendere la cementazione efficace è necessario eseguire un processo di tempra subito dopo la fase di arricchimento in carbonio della superficie. La tempra è tradizionalmente eseguita in olio o, nelle più recenti e sofisticate soluzioni impiantistiche volte ad una riduzione delle deformazioni da tempra rispetto al processo tradizionale, in gas in pressione (azoto).

Esistono diversi mezzi cementanti, tutti gassosi, quali:
• Metano (CH₄)
• Acetilene (C₂H₂)
• Propano (C₃H₈)

I requisiti di prodotto legati a questo processo termochimico sono:

• Durezza superficiale espressa in HRC: valori tipici si attestano nell’intorno dei 58 – 60 HRC.

• Profondità efficace di indurimento definita come la distanza, misurata perpendicolarmente alla superficie del componente trattato, alla quale la durezza assume il valore HV1/15 ≥ 550 (secondo UNI 4847).

Al processo di cementazione e tempra viene fatto seguire un ciclo di distensione a temperature tipicamente tra 160 e 250 °C.