Effect of nitriding and carburizing on the distortion of carbon and low alloy steels

O presente trabalho tem por objetivo demonstrar que o processo de cementação, utilizado para o tratamento de componentes que necessitam de alta dureza superficial e de grande resistência ao desgaste pode, em alguns casos, ser substituído pelo processo de nitretação, trazendo algumas vantagens, entre as quais, a redução dos custos de fabricação. Este estudo aborda dados comparativos sobre as deformações geradas, durezas, e estruturas obtidas em corpos de prova tipo Navy "C" e corpos de prova tipo "Engrenagens" submetidas a processos de cementação, beneficiamento, nitretação gasosa e nitretação líquida. Foram estudados outros fatores importantes do processo de nitretação, tais como, o efeito do beneficiamento prévio à usinagem e dos elementos de liga em peças de aços com 0,4 % de carbono, submetidos à nitretação gasosa e a verificação do efeito da nitretação líquida e da nitretação gasosa na espessura da camada branca formada, no perfil de dureza e na deformação de peças de aços carbono e baixa liga. Os resultados obtidos mostram que os corpos de prova que passaram pelos processos de nitretação, chegaram a deformar cerca de dez vezes menos do que os processos de cementação, e que o custo do corpo de prova "engrenagem" que passou pelo processo de nitretação, ficou cerca de 40 % mais barato do que no processo de cementaçãoThis work demonstrates that the carburizing treatment applied to components that require high surface hardness and wear resistance, in some cases, can be replaced by nitriding, bringing some advantages like the reduction of manufacturing costs. This study obtained data about distortion, hardness and microstructures in Navy "C" samples and gears after carburizing (fooled by hardening and tempering), gas nitriding and liquid nitriding. The use or not of hardening and tempering prior to machining was studied in samples submitted to gas nitriding process. Also the effect of alloying elements (chromium and molybdenum) on the thickness of white layer, case depth and distortion of 0.4 %C steel samples submitted to gas nitriding and liquid nitriding were studied. The results showed that nitrided samples presented up to ten times less distortion than carburized samples, and the cost of gear manufacturing using nitriding can be up to 40% cheaper than using carburizin