Sementasyon olarak isimlendirilen bu işlem en temel ifadeyle yüzey sertliği aşınma dayanımı yükseltmek için tercih edilen bir proses olmaktadır. Bunun yanı sıra düzenli dayanımı iyileştirici özellikler gösterme eğilimine sahip olmaktadır. Sementasyon işlemi parça çekirdek bölge dayanımı sayesinde sünekliğini de düzenlemektedir. Bu sayede büyük yüklerin taşınması, darbe yüklerin karşılanması daha kolay ve yapılabilir bir hal almaktadır.
Sementasyon malzemeleri karbon oranı genelde %0.10 ile %0,20 arasında farklılık gösterebilmektedir. Hatta bazı türlerinde ise %0.25’e kadar çıktığı da görülmektedir. Ayrıca semantasyon çeliklerinin hem alaşımlı hem de alaşımsız olarak imal edilme olanağının olması da artı bir durum yaratmaktadır.
Sementasyon Aşamaları
Sementasyon çelikleri, sementasyon işleminin ardından pek çok biçimde ısıl işleme tabi olabilmektedir. Sementasyon işleminin ardından çekirdek bölgedeki karbon miktarı %0.10 ile %0.20 değerlerinde olduğu gözlemlenirken, yüzey bölgede karbon miktarı %0,8’e kadar yükselebildiğine de rastlanılmaktadır. Bu durumda yapılacak ısıl işlem sıcaklığının seçimi, parça yapısının her yerinde değişen karbon oranı nedeniyle daha zor bir hal alabilmektedir.
Çekirdek bölge ana nokta alınarak seçilecek sıcaklık parça cidar bölgesinde tane irileşmesinin gerçekleşmesini sağlayabilmektedir. Parça cidar bölgesi baz alınarak seçilecek sıcaklık ise çekirdek bölgenin yeterince sertleşememesi sorununu doğurabilmektedir. Bu sebepten kaynaklı olarak uygulanabilecek en kolay yöntemin sementasyon sıcaklığından direkt olarak sertleştirmesi işlemine tabii tutulması olduğu söylenebilmektedir. Bu yöntem sadece tuz banyosu ve gaz sementasyonundan sonra uygulanabilir hale gelmektedir. Ancak bu yöntemin ağırlıklı olarak ince taneli çelikler için olduğunun altının çizilmesi gerekmektedir.
Sementasyon çeliklerinde karbon miktarının belirli bir oranda yükselmesiyle ve ilave edilmiş alaşım elementleri ile çekirdek bölge dayanımı belirli oranlara çıkarılabilmektedir. Ancak daha verimli bir netice elde edilmesi için sementasyonun ardından çekirdek sertleştirmesi işleminin uygulanması önerilmektedir. Bu yöntem çift sertleştirme olarak isimlendirilmektedir. Çekirdek bölge uygun sertleştirme sıcaklığından ani soğutulan parça, ara tavlama işlemine alınmaktadır. Ardından cidar bölgesi uygun sertleştirme sıcaklığına maruz bırakıldıktan sonra ani olarak soğutulabilmektedir. Böylelikle cidar bölgenin sertliğinin korunması sağlanabilir.
Sementasyon çeliklerinin kaynak kabiliyetleri iyi kabul edilmektedir. Alaşımlı çeliklerde kaynaktan sonra tavlama yapılmasına ihtiyaç duyulmamaktadır. Talaşlı işlenebilirlik en iyi, normal tavlanmış ya da kaba taneli yapıya sahip malzeme ile yapılabilmektedir.