Cementação sólida em engrenagens cilíndricas de dentes retos módulo 2 de aço SAE 4320

Abstract

O tratamento termoquímico de cementação sólida é geralmente usado para o endurecimento superficial de engrenagens de aço baixo-carbono. Trata-se de um processo que promove a difusão atômica de carbono, partindo de um meio rico em carbono para o interior de um elemento mecânico. Estudos publicados forneceram informações prévias para aplicação desse tratamento. Com base nisso, Garcia (2017) executou um estudo em engrenagens cilíndricas de dentes retos fabricados de aço SAE 4320 que comprovou na prática experimental os parâmetros instruídos na fundamentação teórica. As engrenagens tratadas ficaram imersas numa mistura rica em carbono dentro de uma caixa de aço, sendo este conjunto aquecido no forno por um dado período. O aquecimento se deu na fase austenítica do aço, favorecendo a melhor difusão do carbono nesta condição. Em seguida, fez-se a têmpera direta em óleo com a intensão de aumentar a dureza superficial das peças. Na sequência as peças foram revenidas. Este trabalho teve como objetivo principal verificar a reprodutibilidade dos resultados satisfatórios obtidos por Garcia (2017) e aplicar tal procedimento experimental na cementação sólida de engrenagens cilíndricas de dentes retos com maior largura de face dos dentes. Os resultados do presente trabalho também foram satisfatórios para o nível de dureza e a profundidade da camada cementada em engrenagens cilíndricas de módulo 2.

Thermochemical treatment of pack carburizing is generally used to harden the surface of low carbon steel gears. It is a process that promotes the atomic diffusion of the carbon element from a medium rich in carbon into the interior of a mechanical element. Published studies provided previous information for the application of this treatment. Based on this, Garcia (2017) performed a study on spur gears manufactured of SAE 4320 steel which proved in experimental practice the parameters instructed in the theoretical foundation. The treated gears were immersed in a carbon rich mixture inside a steel box and this set was heated in a furnace for a specific period. The heating occurred in the austenitic phase of the steel, favoring the best diffusion of the carbon in this condition. Then, gears were quenched in oil for increasing its surface hardness. After that gears were tempered. The main objective of this study was to verify the reproducibility of the satisfactory results obtained by Garcia (2017) and apply this experimental procedure for pack carburizing of spur gears with greater teeth face width. The results of this present study were also satisfactory for hardness level and carburized layer depth in spur gears with module 2.