Ako odlievate kalenú oceľ? Metódy, kroky a tipy

Čo cementovanie v skutočnosti robí s oceľou

Povrchové kalenie je proces tepelného spracovania, pri ktorom sa vytvrdzuje vonkajší povrch oceľového dielu, pričom vnútorné jadro zostáva húževnaté a tvárne. Výsledkom je súčiastka, ktorá zvonku odoláva opotrebovaniu a povrchovej únave, no dokáže absorbovať nárazy a napätie bez toho, aby vo vnútri praskla. Táto kombinácia je presne to, čo oceľové kovanie a opracované komponenty vyžadujú v náročných aplikáciách, ako sú ozubené kolesá, vačkové hriadele, nápravy a rezné nástroje.

Vytvrdená vonkajšia vrstva - nazývaná "puzdro" - zvyčajne siaha od 0,1 mm až viac ako 3 mm do hĺbky v závislosti od použitej metódy a času expozície. Jadro zostáva relatívne mäkké, zvyčajne medzi 20–40 HRC, zatiaľ čo puzdro môže dosiahnuť 58-65 HRC v dobre riadených procesoch. Túto dvojzónovú štruktúru nie je možné dosiahnuť samotným kalením, vďaka čomu je cementovanie výraznou a vysoko praktickou technikou pri kovaní a výrobe ocele.

Stojí za to pochopiť, že nie všetky ocele reagujú na cementovanie rovnako. Nízkouhlíkové ocele (0,1 % – 0,3 % uhlíka) sú najčastejšie cementované, pretože ich jadrá zostávajú po spracovaní ťažné. Spracovateľné môžu byť aj stredne uhlíkové ocele, ale ocele s vysokým obsahom uhlíka sú namiesto toho všeobecne prekalené, pretože ich jadrá sú už schopné dosiahnuť vysokú tvrdosť.

Hlavné metódy používané na kalenie ocele

Existuje niekoľko zavedených metód na cementovanie ocele, z ktorých každá je vhodná pre iné materiály, požiadavky na hĺbku puzdra a výrobné prostredie. Výber toho správneho závisí od základnej zliatiny ocele, požadovanej tvrdosti povrchu, rozmerových tolerancií a dostupného vybavenia.

Nauhličovanie

Nauhličovanie je najpoužívanejšia metóda cementovania oceľových výkovkov. Proces zahŕňa vystavenie nízkouhlíkovej ocele prostrediu bohatému na uhlík pri vysokých teplotách - zvyčajne 850 °C až 950 °C (1560 °F až 1740 °F) — dostatočne dlhý na to, aby uhlík difundoval do povrchu. Akonáhle je absorbované dostatočné množstvo uhlíka, časť sa ochladzuje, aby sa uzamkla v tvrdenom puzdre.

Existujú tri bežné varianty nauhličovania:

• Nauhličovanie plynom: Diel sa umiestni do pece s atmosférou uhlíka, zvyčajne endotermického plynu obohateného zemným plynom alebo propánom. Toto je najviac kontrolovateľná a škálovateľná metóda, široko používaná v automobilovom a oceliarskom priemysle.
• Karburizácia balenia: Oceľová časť je zabalená do nádoby s pevným uhlíkatým materiálom (ako je drevené uhlie zmiešané s uhličitanom bárnatým) a zahrievaná niekoľko hodín. Ide o low-tech metódu, ktorá sa stále používa v malých dielňach alebo na nepravidelné tvary.
• Kvapalné nauhličovanie (soľný kúpeľ): Diel sa ponorí do roztaveného soľného kúpeľa na báze kyanidu. Je rýchly a účinný, ale obsahuje nebezpečné chemikálie, takže jeho používanie sa znížilo z dôvodu ochrany životného prostredia a bezpečnosti.

Typický cyklus nauhličovania plynu na dosiahnutie a hĺbka puzdra 1 mm na nízkouhlíkovej oceli, ako je AISI 8620, trvá približne 8–10 hodín pri 930 °C. Po nauhličení je diel kalený v oleji alebo vode, potom temperovaný pri 150°C – 200°C, aby sa uvoľnili kaliace napätia pri zachovaní tvrdosti povrchu nad 60 HRC.

Nitridácia

Nitridácia zavádza do povrchu ocele skôr dusík ako uhlík. Funguje pri výrazne nižších teplotách — 480 °C až 590 °C (900 °F až 1095 °F) — čo znamená, že skreslenie je minimálne a nie je potrebné žiadne zhášanie. Vďaka tomu je nitridácia obzvlášť vhodná pre presné komponenty a hotové diely, kde je rozmerová presnosť kritická.

Výsledný prípad je plytší ako nauhličovanie (zvyčajne 0,1 mm až 0,6 mm ), ale hodnoty tvrdosti povrchu môžu prekročiť Ekvivalent 70 HRC (1100 HV) v legovaných oceliach obsahujúcich prvky tvoriace nitridy, ako je chróm, molybdén, hliník a vanád. Bežné nitridačné triedy zahŕňajú AISI 4140, 4340 a nitrozliatinové ocele.

Plynová nitridácia využíva disociovaný amoniak v peci. Plazmová (iónová) nitridácia využíva elektrický doutnavý výboj na zavedenie dusíka a môže spracovať zložité geometrie jednotnejšie. Nitridácia v soľnom kúpeli (feritické nitrokarburizácia) je rýchlejšia a zlepšuje odolnosť voči opotrebovaniu a korózii.

Indukčné kalenie

Indukčné kalenie nezahŕňa chemickú difúziu. Namiesto toho používa elektromagnetickú indukciu na rýchle zahriatie povrchu oceľového dielu nad jeho austenitizačnú teplotu, po ktorom nasleduje okamžité ochladenie. Proces je extrémne rýchly - môže dôjsť k povrchovému ohrevu 1 až 10 sekúnd — a vytvára tvrdé martenzitické puzdro bez ovplyvnenia jadra.

Táto metóda vyžaduje stredne uhlíkové ocele (0,35 % – 0,55 % uhlíka) alebo legované ocele, ktoré už majú dostatok uhlíka na tvorbu martenzitu pri kalení. Bežne sa používa pre hriadele, ozubené kolesá, kľukové hriadele a koľajové komponenty v oceliarskom a automobilovom sektore. Hĺbka puzdra sa zvyčajne pohybuje od 1 mm až 6 mm v závislosti od použitej frekvencie a času ohrevu.

Vyššie indukčné frekvencie vytvárajú plytšie puzdrá; nižšie frekvencie prenikajú hlbšie. Frekvencia 10 kHz môže dosiahnuť veľkosť 3–5 mm, zatiaľ čo frekvencia 200 kHz môže dosiahnuť iba 0,5–1 mm. Tvrdosť zvyčajne dosahuje 55-62 HRC na správne vybrané ocele.

Vytvrdzovanie plameňom

Kalenie plameňom využíva priamy oxy-acetylénový alebo oxy-propánový plameň na rýchle zahriatie povrchu ocele, po ktorom nasleduje ochladenie vodou. Je to jedna z najstarších metód selektívneho povrchového kalenia a nevyžaduje žiadne špeciálne vybavenie pece. Táto technika funguje na stredne uhlíkových a legovaných oceliach a často sa používa na veľké alebo nepraktické časti - ako sú veľké výkovky, strojové dráhy a reťazové kolesá - ktoré sa nedajú ľahko zapadnúť do pecí alebo indukčných cievok.

Hĺbky puzdra s vytvrdzovaním plameňom sa pohybujú v širokom rozsahu 1,5 mm až 6 mm a dosiahnuteľné hodnoty tvrdosti 50-60 HRC. Tento proces je však menej kontrolovateľný ako indukčné kalenie a dosiahnutie konzistentnej hĺbky puzdra v zložitých tvaroch si vyžaduje skúsených operátorov.

Kyanovanie a karbonitridovanie

Karbonitridácia súčasne zavádza uhlík aj dusík do povrchu ocele pri teplotách 200 m2 700 °C až 900 °C . Často sa považuje za hybrid nauhličovania a nitridácie. Prítomnosť dusíka znižuje požadovanú intenzitu kalenia, znižuje deformáciu a zlepšuje vytvrditeľnosť. Hĺbky puzdra sú vo všeobecnosti menšie ako pri plnom nauhličovaní – 0,07 mm až 0,75 mm - a je široko používaný pre tenké časti, spojovacie prvky a malé ozubené kolesá.

Kyanovanie využíva kúpeľ s kvapalným kyanidom sodným na súčasné zavádzanie uhlíka a dusíka. Aj keď je táto metóda účinná a rýchla, toxická povaha kyanidových solí spôsobila, že táto metóda je vo väčšine krajín z dôvodu environmentálnych predpisov zastaraná.

Proces nauhličovania ocele krok za krokom doma alebo v obchode

Pre tých, ktorí pracujú mimo priemyselného prostredia – v kováčskej dielni, malej strojárni alebo domácej vyhni – je najdostupnejšia metóda nauhličovania. Tu je praktický návod na postup.

1. Vyberte si správnu oceľ. Použite nízkouhlíkovú oceľ, napríklad 1018, 1020 alebo A36. Ocele s vysokým obsahom uhlíka neprospievajú rovnakým spôsobom nauhličovaniu. Oceľové predvalky na kovanie vyrobené z nízkouhlíkových tried sú bežnými východiskovými materiálmi.
2. Dôkladne vyčistite časť. Odstráňte z povrchu všetok olej, vodný kameň, hrdzu a nečistoty. Kontaminanty pôsobia ako bariéry pre difúziu uhlíka a vytvárajú nerovnomernú hĺbku puzdra.
3. Pripravte karburizačnú zmes. Zmiešajte drevené uhlie z tvrdého dreva (rozdrvené na 6–12 mm kúsky) s uhličitanovým energizérom – tradičný je uhličitan bárnatý s 10–20 % hmotnosti, hoci uhličitan vápenatý (vápencový prášok) funguje ako bezpečnejšia alternatíva. Uhličitan reaguje s oxidom uhoľnatým v nádobe za vzniku CO₂, ktorý sa cyklicky vracia na CO a udržiava atmosféru bohatú na uhlík.
4. Zabaľte nádobu. Umiestnite diel do kovovej krabice alebo uzavretej nádoby (liatina alebo hrubá oceľ). Okolo dielu nabaľte zmes dreveného uhlia a zabezpečte aspoň 25 mm zmesi na všetkých stranách. Utesnite veko žiaruvzdorným cementom alebo šamotovou hlinkou, aby ste minimalizovali únik plynu.
5. Zahrejte v peci. Vložte zabalenú nádobu do pece a prineste ju 900 °C – 950 °C (1650 °F – 1740 °F) . Udržujte túto teplotu počas požadovanej doby namáčania. Približne, 1 hodina pri 900 °C vytvorí približne 0,25 mm hĺbky puzdra; 8 hodín vytvorí približne 1 mm.
6. Uhaste časť. Vytiahnite súčiastku z krabice ešte za horúca a ihneď ochladte v oleji (motorovom oleji alebo ochladzovacom oleji). Kalenie vodou je rýchlejšie, ale zvyšuje riziko praskania. Kalenie v oleji je vhodné pre väčšinu nízkouhlíkových ocelí a vytvára tvrdosť 58–63 HRC.
7. Temperujte po ochladení. Opätovne zohrejte diel na 150 °C – 200 °C (300 °F – 390 °F) na 1 – 2 hodiny, aby ste uvoľnili vnútorné napätie z kalenia. Tým sa znižuje krehkosť pri zachovaní tvrdosti povrchu. Preskočenie tohto kroku riskuje mikrotrhlinky.

Jedným bežne používaným testom tvrdosti puzdra v teréne je test pilníka: ak je puzdro úplne vytvrdené, nový ostrý pilník by sa mal odlepiť od povrchu bez rezu. Pre presnejšie meranie je štandardným prístupom Rockwellova skúška tvrdosti (HRC stupnica) alebo Vickersova skúška mikrotvrdosti na priereze.

Porovnanie metód Case Hardening: Praktický prehľad

Nižšie uvedená tabuľka sumarizuje kľúčové rozdiely medzi najbežnejšími metódami cementovania, aby vám pomohla pri výbere správneho procesu pre danú aplikáciu.

Akosti ocele sa najlepšie hodia na cementovanie

Nie každá trieda ocele reaguje na cementovanie rovnako. Výber základného materiálu výrazne ovplyvňuje dosiahnuteľnú hĺbku puzdra, húževnatosť jadra a rozmerovú stálosť po úprave. Pri aplikáciách kovania ocele je prispôsobenie správnej triedy procesu cementovania základom výkonu dielu.

Nízkouhlíkové ocele na nauhličovanie

• AISI 1018/1020: Najbežnejšia a ekonomická voľba. Používa sa pre hriadele, čapy a všeobecné oceľové výkovky, kde je potrebná odolnosť proti opotrebeniu povrchu, ale náklady musia byť kontrolované. Ľahko opracovateľné pred ošetrením.
• AISI 8620: Oceľ zo zliatiny niklu, chrómu a molybdénu široko používaná pri výrobe ozubených kolies a hriadeľov. Spoľahlivo nauhličuje a ponúka vynikajúcu húževnatosť jadra po tepelnom spracovaní, čo z neho robí referenčnú triedu pre oceľové kovanie komponentov hnacieho ústrojenstva.
• AISI 9310: Používa sa vo vysokovýkonnom letectve a aplikáciách s ťažkými nákladmi. Ponúka výnimočnú pevnosť jadra a cementovateľnosť vďaka vysokému obsahu niklu.
• AISI 4118 / 4320: Chróm-molybdénové druhy s dobrou vytvrditeľnosťou. Používa sa v prevodovkách a výkovkoch vyžadujúcich hlbšiu hĺbku puzdra a lepšiu odolnosť proti únave.

Legované ocele na nitridáciu

• AISI 4140: Všestranná chróm-molybdénová oceľ, ktorá dobre reaguje na nitridáciu plynom. Často sa používa pre držiaky nástrojov, vretená a presné hriadele v zariadeniach na kovanie ocele.
• AISI 4340: Vysoko pevná niklovo-chróm-molybdénová legovaná oceľ. Po nitridácii dosahuje vynikajúcu kombináciu povrchovej tvrdosti a húževnatosti jadra. Bežné v leteckých výkovkoch a konštrukčných komponentoch.
• Nitralloy 135M: Špeciálne vyvinutý na nitridáciu, obsahujúci hliník ako prvok tvoriaci nitrid. Produkuje jedny z najvyšších hodnôt povrchovej tvrdosti dosiahnuteľných nitridovaním, často presahujúcich 1000 HV.

Stredne uhlíkové ocele na indukciu a kalenie plameňom

• AISI 1045: Široko používaná stredne uhlíková oceľ na indukčné kalenie. Bežné v hriadeľoch, nápravách a výkovkoch poľnohospodárskych nástrojov. Po indukčnej úprave dosahuje 55–60 HRC na povrchu.
• AISI 4140 / 4340: Vhodné aj na indukčné kalenie pri ochladzovaní pri vysokých povrchových teplotách. Používa sa v kľukových čapoch, výkovkoch s vŕtacími prstencami a komponentoch ťažkého strojárstva.
• AISI 1060/1080: Vyšší obsah uhlíka ich robí vhodnými pre koľajnicové a pružinové aplikácie, kde sa vytvrdzovanie plameňom praktizuje na kontaktných povrchoch s vysokým opotrebovaním.

Ako Case Hardening interaguje s Oceľové kovanie Proces

V priemyselnej výrobe je cementovanie takmer vždy operáciou po kovaní. Oceľové kovanie – či už otvorená zápustka, uzavretá zápustka (tlačová zápustka) alebo kovanie valcovaním – zjemňuje štruktúru zŕn ocele a vyrovnáva tok zŕn s geometriou dielu. Toto zjemnenie zrna zlepšuje mechanické vlastnosti ocele pred akýmkoľvek tepelným spracovaním.

Po kovaní ocele sa diely zvyčajne normalizujú alebo žíhajú, aby sa uvoľnili kovacie napätia, a potom sa nahrubo opracujú na takmer konečné rozmery. V tejto fáze sa používa cementovanie. Na postupnosti záleží: ak je súčiastka dokončená pred cementovaním, proces kalenia môže spôsobiť menšie rozmerové zmeny (skreslenie), ktoré vytlačia súčiastku z tolerancie. Väčšina výrobcov necháva brúsenie alebo dokončovacie obrábanie ako posledný krok po kalení.

Pri nauhličovaní výkovkov pomáha jemnozrnná štruktúra vznikajúca počas kovania ocele obmedziť variabilitu difúzie uhlíka a podporuje rovnomernejšiu hĺbku puzdra naprieč zložitými geometriami. Výkovky s tesnou štruktúrou zŕn tiež vykazujú lepšiu odolnosť proti únave v prechodovej zóne medzi plášťom a jadrom, kde bežne vznikajú únavové trhliny pri cyklickom zaťažovaní.

Napríklad automobilové prevodovky vyrobené kovaním z ocele 8620 v uzavretej zápustke sa bežne nauhličujú na hĺbku puzdra 0,8–1,2 mm , kalené, temperované a potom brúsené. Táto kombinácia kovania a nauhličovania vytvára komponenty schopné odolať kontaktnému namáhaniu 1500 MPa viac ako milióny cyklov načítania – výkon, ktorý by nedokázal dosiahnuť ani jeden proces sám.

Ovládanie hĺbky puzdra a konzistencie tvrdosti

Jedným z najčastejších problémov pri kalení je nekonzistentná hĺbka puzdra. To môže spôsobiť predčasnú únavu povrchu, odlupovanie alebo praskanie počas prevádzky. Niekoľko premenných riadi konzistenciu hĺbky puzdra a ich kontrola je to, čo oddeľuje kvalitné tepelné spracovanie od nesprávnej praxe.

Rovnomernosť teploty v peci

Teplotné gradienty v peci sa priamo premietnu do zmeny hĺbky puzdra v celej dávke. Dávka ozubených kolies spracovaná v peci s a ±15°C kolísanie teploty uvidíte rozdiely v hĺbke puzdra 10–15 % v rámci zaťaženia. Priemyselné plynové nauhličovacie pece sú zvyčajne určené na údržbu Rovnomernosť ±5°C v celej pracovnej zóne. Kalibrácia termočlánkov a kvalifikácia pece (podľa noriem ako AMS 2750 alebo CQI-9) sú štandardnou praxou v zariadeniach na tepelné spracovanie s kontrolovanou kvalitou.

Kontrola uhlíkového potenciálu pri nauhličovaní plynu

Pri nauhličovaní plynom musí byť uhlíkový potenciál atmosféry pece starostlivo regulovaný. Príliš vysoký uhlíkový potenciál spôsobuje vytváranie povrchových karbidových sietí – krehkých platňových karbidov železa na hraniciach zŕn, ktoré výrazne znižujú únavovú životnosť. Príliš nízky uhlíkový potenciál má za následok nedostatočný povrchový uhlík a neadekvátne tvrdé puzdro. Väčšina systémov pecí používa kyslíkové sondy (sondy s podložkou alebo lambda sondy) na nepretržité monitorovanie a úpravu uhlíkového potenciálu, 0,8 % – 1,0 % povrchového uhlíka pre väčšinu aplikácií ozubených kolies a hriadeľov.

Závažnosť uhasenia a dizajn príslušenstva

Nerovnomerné kalenie je ďalšou hlavnou príčinou skreslenia a nekonzistentnej tvrdosti. Časti, ktoré vstupujú do kalenia v rôznych orientáciách, alebo tam, kde kaliace médium nerovnomerne prúdi okolo časti, sa ochladzujú rôznymi rýchlosťami a vytvárajú rôzne mikroštruktúry v rôznych zónach. Správne navrhnuté prípravky držia diely počas kalenia bezpečne a umožňujú konzistentný prístup kaliaceho média ku všetkým povrchom. Teplota oleja počas ochladzovania sa zvyčajne udržiava na 40 °C – 80 °C (100 °F – 175 °F) pre väčšinu aplikácií kovania ocele – studený olej kalí príliš tvrdo, horúci olej kalí príliš pomaly.

Kontrola po ošetrení

Overenie výsledkov cementácie sa vykonáva prostredníctvom deštruktívneho a nedeštruktívneho testovania. Deštruktívne testovanie zahŕňa vyrezanie prierezu z kupónu vzorky spracovaného výrobnou dávkou a následné meranie tvrdosti v prírastkových hĺbkach pomocou Vickersovho testera mikrotvrdosti na vytvorenie profilu tvrdosti. Efektívna hĺbka puzdra je definovaná ako hĺbka, na ktorú tvrdosť klesá 550 HV (približne 52 HRC) podľa ISO 2639. Nedeštruktívne metódy zahŕňajú magnetickú analýzu Barkhausenovho šumu a testovanie vírivými prúdmi, ktoré dokážu odhaliť anomálie hĺbky puzdra a tvrdosti povrchu bez rezania dielu.

Bežné chyby pri spevňovaní prípadov a ako sa im vyhnúť

Väčšinu zlyhaní cementovania v teréne možno vysledovať späť k malému počtu chýb, ktorým sa dá vyhnúť. Rozpoznanie týchto chýb vopred – či už ide o prácu vo výrobnej dielni alebo v malej vyhni – zabraňuje nákladným prepracovaniam a vyraďovaniu dielov.

• Nesprávny základný materiál: Pokus o nauhličovanie ocele s vysokým obsahom uhlíka prináša malý úžitok a môže vytvárať krehké karbidové siete. Pred výberom metódy cementovania vždy skontrolujte obsah uhlíka v základnej oceli.
• Preskakovanie nálady: Kalená oceľ bez popúšťania je pod obrovským vnútorným napätím. Časti môžu prasknúť niekoľko hodín po ochladení, ak nie sú okamžite temperované. Vždy temperujte do niekoľkých hodín po kalení, aj keď ide len o 1-hodinové namáčanie pri 160 °C.
• Nerovnomerné zahrievanie pred ochladením: Časť, ktorá nemá pri ochladzovaní rovnomernú austenitizačnú teplotu, bude mať nerovnomernú mikroštruktúru. Pred kalením zaistite dostatočný čas namáčania pri spracovateľskej teplote. Tenké časti môžu potrebovať iba 15–20 minút namočenia; hrubé výkovky môžu vyžadovať hodinu alebo viac.
• Povrchová kontaminácia: Olej, mastnota alebo oxidácia na povrchu dielu pred nauhličením vytvára mŕtve zóny, kde uhlík nemôže difundovať. Diely musia byť pred spracovaním odmastené a jemne opieskované alebo očistené.
• Poddimenzované puzdro pre aplikáciu: Tenké puzdro (0,2 mm) na silne zaťaženom ozubenom kolese pri kontaktnom namáhaní prerazí, odkryje mäkké jadro a spôsobí rýchle opotrebovanie alebo jamkovanie. Prispôsobte špecifikáciu hĺbky puzdra kontaktnému tlaku a zaťaženiu, ktoré komponent uvidí v prevádzke.
• Prekarbonizácia: Nadmerný čas alebo uhlíkový potenciál vytvára hrubú, krehkú bielu vrstvu zadržaného austenitu a karbidov na povrchu. Táto vrstva sa môže odlupovať, čím sa dramaticky znižuje únavová pevnosť a nie sa zlepšuje.

Aplikácie, kde sú komponenty kovania z cementovanej ocele štandardné

Púzdro nie je špeciálna úprava. Je súčasťou štandardných výrobných procesov v mnohých priemyselných odvetviach, ktoré sa spoliehajú na oceľové kovanie pre konštrukčné a mechanické komponenty.

• Automobilové prevodovky a diferenciály: Ozubené krúžky, pastorky a centrálne kolesá v automatických prevodovkách sú kované z ocele 8620 alebo 4320 a nauhličené na hĺbku puzdra 0,9–1,4 mm. Kombinácia povrchovej tvrdosti a húževnatosti jadra zvláda opakované kontaktné namáhanie a nárazové zaťaženie hnacích sústav vozidiel počas stoviek tisíc kilometrov.
• Letecké konštrukčné výkovky: Komponenty podvozku, hriadele ovládačov a ložiskové čapy v lietadlách sú často vyrobené z ocele 4340, nitridovanej alebo nauhličovanej, aby poskytovali odolnosť proti opotrebovaniu pri zachovaní vysokej pevnosti a húževnatosti vyžadovanej špecifikáciami pre letectvo, ako je AMS 6415.
• Ťažobné a stavebné zariadenia: Čapy pásov, puzdrá, zuby lyžice a čapy výložníka rýpadla sú vykované z legovanej ocele a povrchovo tvrdené, aby odolali abrazívnemu opotrebovaniu pri kontakte s horninou a pôdou. Hĺbka puzdra 2–4 ​​mm je v týchto aplikáciách bežná, aby sa zabezpečila odolnosť v extrémne drsných podmienkach.
• Kľukové hriadele a vačkové hriadele: Automobilové kľukové hriadele, často kované z ocele 1045 alebo mikrolegovanej ocele, sú indukčne kalené na povrchoch čapu, aby sa dosiahla lokálna tvrdosť povrchu, zatiaľ čo zvyšok hriadeľa si zachoval húževnatosť. Tvrdosť ložiska 55–60 HRC výrazne predlžuje životnosť ložiska v porovnaní s neošetrenými povrchmi.
• Ručné nástroje a rezné nástroje: Dláta, razidlá a matrice vyrobené z ocele 1020 možno doma nauhličovať, aby sa vytvorila tvrdá rezná hrana. Toto je jedna z najstarších aplikácií cementovania a zostáva relevantná pre kováčov a výrobcov nástrojov pracujúcich mimo priemyselného prostredia.