Trattamenti termici: la cementazione degli acciai

La cementazione, o carburazione, degli acciai consiste nell’incrementare il loro tenore di carbonio, partendo dagli strati superficiali, mediante la diffusione in mezzo carburante. Lo scopo specifico di tale operazione è quella di conferire alla superficie dell’acciaio dolce grande durezza, mentre l’interno riesce a conservare una buona tenacità, ottenendo così resistenza all’usura, agli urti e alle sollecitazioni alterne. La cementazione viene ad essere impiegata quando l’utilizzo dell’acciaio ad elevato tenore di carbonio sarebbe di ostacolo alla buona riuscita dell’operazione di tempra per la forma e per le dimensioni dei pezzi.

La temperatura che occorre in questo caso per cementare deve mantenersi superiore alla fine della trasformazione a caldo e la durata dell’operazione stessa deve essere tanto maggiore quanto minore è stata tenuta tale temperatura. In genere, si opera a 870-900 gradi, ottenendo così una penetrazione di circa 0,15 millimetri all’ora, dopo che il pezzo ha raggiunto tale temperatura: si tratta, però, di un dato che è semplicemente di massima. Per quel che concerne, poi, la preparazione dei pezzi, quelli che necessitano della cementazione devono essere ultimati di lavorazione meccanica, salvo il soprametallo per la rettifica; devono essere, inoltre, ben sgrassati e puliti, specialmente dalla ruggine. Cementando con carburanti solidi si dispongono i pezzi in cassette di ferro (o di materiale inossidabile resistente al fuoco) che vengono chiuse con cura e lutate con una poltiglia refrattaria.

Il materiale abbisogna di uno spessore di almeno cinque centimetri. Anche tra pezzo e pezzo deve esserci una distanza simile, la quale va riempita in maniera adeguata con la polvere cementante. Il cemento più consigliato in tal senso è formato di settanta parti di carbone di quercia oppure di faggio e di trenta parti di carbonato di bario: un’altra ricetta, infine, è costituita dal carbone di legna bagnato con oli pesanti, mentre l’azione più rapida viene garantita dal carbone di ossa, nonostante gli usi limitati.