Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.2012.036
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

EFEITOS DA CEMENTAÇÃO E DA NITRETAÇÃO NO CUSTO E NA QUALIDADE DE ENGRENAGENS PRODUZIDAS COM AÇOS ABNT 4140 E 8620

EFFECTS OF CARBURIZING AND NITRIDING PROCESSES ON THE COST AND QUALITY OF GEARS PRODUCED WITH AISI 4140 AND 8620 STEELS

Leitão, Claudio José; Mei, Paulo Roberto; Libardi, Rodolfo

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Resumo

Este trabalho tem por objetivo a comparação entre os processos de nitretação e de cementação para engrenagens submetidas a tensões de contato abaixo de 1.300 MPa. São analisados os custos de fabricação, assim como a profundidade da camada endurecida e a distorção produzida pelos dois processos em engrenagens do aço ABNT 4140 beneficiadas e submetidas a nitretação líquida e gasosa e do aço ABNT 8620 submetido a cementação líquida, seguida de têmpera e revenimento. Foi realizado o controle dimensional das engrenagens, antes e após os tratamentos térmicos e termoquímicos. Conclui-se que os processos de nitretação líquida ou gasosa são mais adequados que o de cementação quando se objetiva a diminuição das deformações em engrenagens, além de serem cerca de 30% mais econômicos. O processo de cementação, ao mesmo tempo em que apresenta a maior profundidade endurecida e a maior dureza superficial, apresenta também a maior deformação e o maior custo. O processo de nitretação líquida, por outro lado, apresenta o menor custo e a menor deformação, porém a menor profundidade endurecida.

Palavras-chave

Cementação, Nitretação, Engrenagens, Deformação

Abstract

This study compares the effects of nitriding and carburizing processes applied to gears subjected to contact stresses below 1300 MPa. The manufacturing cost, as well the depth of hardened layer and the distortion produced by two processes are analyzed. AISI 4140 gears quenched, tempered, liquid and gas nitriding and AISI 8620 gears after liquid carburizing, quenching and tempering are analyzed. The dimensional control of the gears was carried out before and after heat and thermochemical treatments. It is concluded that liquid or gas nitriding processes are about 30% more economical than liquid carburizing an also they reduce the dimensional changes. By the other hand liquid carburizing achieves greater case depth. Liquid nitriding process presents the lowest cost, dimensional changes and case depth.

Keywords

Carburizing, Nitriding, Gears, Dimensional changes

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