La cementazione è un trattamento termochimico che arricchisce di carbonio lo strato superficiale di un acciaio povero di carbonio. Il pezzo viene portato ad alta temperatura, in genere attorno a 900 °C, in un ambiente carburante, il più delle volte gassoso, talvolta a bassa pressione. Il carbonio diffonde dalla superficie verso l’interno. Il pezzo viene poi temprato e rinvenuto: la pelle, ricca di carbonio, si indurisce fortemente, mentre il cuore, rimasto povero di carbonio, conserva la sua tenacità. Si cumulano così una superficie resistente all’usura e un pezzo in grado di assorbire gli urti.
La profondità indurita si regola con la durata e la temperatura del trattamento, da qualche decimo di millimetro a oltre un millimetro. Si definisce per convenzione, come la profondità alla quale la durezza scende sotto una soglia data, come descrive la ISO 2639. A questo scopo si scelgono acciai detti da cementazione, come il 16MnCr5 o il 18CrNiMo7-6.
La cementazione serve per ingranaggi, pignoni, alberi, assi, rulli, piste di rotolamento: ogni organo sottoposto contemporaneamente ad attrito e a forti carichi. Poiché è seguita da una tempra, deforma i pezzi, da cui un sovrametallo da prevedere e spesso una rettifica finale. Le zone che devono restare tenere, come le filettature, si proteggono con una mascheratura oppure ne viene asportato lo strato carburato con lavorazione prima della tempra. Su un pezzo già duro, la nitrurazione è un’alternativa meno deformante.
Nella richiesta di preventivo
Specifichi la qualità dell’acciaio, la profondità di cementazione richiesta con il suo metodo di definizione, la durezza superficiale e, se necessario, la durezza a cuore, oltre alle zone da mantenere tenere. Indichi il sovrametallo lasciato per la finitura o la deformazione ammessa, e i controlli richiesti: durezza, sezione, certificato di trattamento. Per gli organi di trasmissione, l’officina di meccanica e assemblaggio che monterà i pezzi può precisare i requisiti funzionali; la guida sui materiali per pezzi lavorati inquadra questi acciai.