ANÁLISE DA CEMENTAÇÃO SÓLIDA EM ENGRENAGENS CILÍNDRICAS DE DENTES RETOS DE AÇO SAE 4320 - PARTE 1

Resumo

Engrenagens cilíndricas de dentes retos fabricadas de aço SAE 4320 foram devidamente posicionadas dentro de uma caixa de aço-carbono, contendo um pó rico em carbono usado para cementação sólida. Esta caixa foi levada ao forno de tratamento térmico permanecendo na temperatura de austenitização de 900ºC por um tempo determinado para cada amostra; neste período houve difusão do carbono para dentro das engrenagens. No final de cada período, as amostras foram submetidas à têmpera direta em óleo logo que retiradas da caixa, seguido de posterior tratamento de revenimento. Este tratamento termoquímico proporcionou endurecimento superficial, mantendo-se o núcleo dúctil e tenaz. Cálculos da difusão do carbono no aço baseado na segunda Lei de Fick foram realizados para se obter o tempo necessário em cada condição analisada. Nestes cálculos foram estimadas três concentrações de carbono num mesma profundidade de camada cementada. Amostras destas engrenagens foram preparadas para metalografia e ensaios de microdureza HRC. A avaliação das imagens no microscópio óptico e dos perfis de microdureza constatou que os resultados das condições de cementação aplicadas nas amostras 2 e 3 não foram satisfatórias. Somente os resultados da amostra 1 (cerca de 2,4 h para difusão do carbono no Fe-g) criaram uma profundidade de camada endurecida próxima àquela recomendada para engrenagens com módulo 2. Pretende-se fazer novos experimentos no futuro para verificar a reprodutibilidade dos bons resultados da amostra 1.