צמנטציה הוא תהליך הקשיית פני שטח שבמהלכו ברזל או פלדה מחוממים למשך זמן מוגדר בנוכחות אווירת פחמן. במהלך הטיפול, הפחמן חודר בדיפוזיה לפני שטח הפלדה. מיד לאחר מכן, מתבצע חיסום שבמהלכו משתנה המבנה של החלק הרווי בפחמן ומתקשה. הליבה נותרת ללא שינוי. עובי שכבת ההקשיה נשלטת על ידי זמן וטמפרטורה.
לטיפול להקשיית פני שטח שימוש נרחב בתעשייה במיוחד עבור פלדת דלות פחמן שאינן ניתנות להקשייה באמצעות חיסום מלא. טיפול זה משמש גם למקרים בו היישום ההנדסי דורש קשיות משולבת כלומר, פני שטח קשים וליבה רכה, וכן לצורך הגברת עמידות בשחיקה חיצונית לחלקים העומדים במאמצים ממושכים ותכופים.
בתהליך הפיחמון מתבצעת החדרת פחמן בדיפוזיה בדומה לצמנטציה אך ללא ביצוע חיסום בהמשך התהליך. משום כך, לא מתקבלת הקשיית פני שטח בתום התהליך.
תהליך צמנטציה מאפשר הגברת הקשיות של פני השטח ושיפור עמידות בשחיקה תוך הימנעות מכישלון החלק כתוצאה מהפעלת עומסים הודות לליבה הרכה. זאת לא ניתן להשיג בחיסום מלא.
יישומים אופייניים כוללים רכיבים לענף הרכב, להבי מנועים, גלגלי שיניים , צירים , חלקי כלי נשק ולכל אותם יישומים אחרים בהם נכללים רכיבים הנדרשים לתפקד זמן ארוך תחת מאמצים ממושכים ותכופים.
צמנטציה הוא תהליך דיפוזיוני אשר מעשיר את פני השטח הפלדה בפחמן. בד”כ מבוצע על פלדת פחמן נמוכה (% 0.25 פחמן) עם מסגסגים אחרים. עומק שכבת הדיפוזיה ניתנת לשינוי החל משכבה דקה של פחות מ- 2 מ”מ ועד עומקים עמוקים יותר של 4 עד 6 מ”מ. התהליך הכולל מיושם בשלושה שלבים:
• העשרת פני השטח בפחמן ע”י חימום בטווח טמפרטורות של 880-980C באוירת פחמן;
• ההקשיה מתקבלת לאחר ביצוע חיסום בשמן;
• טיפול הרפיה, כשטמפרטורת ההרפיה ומשך הטיפול יקבע בהתאם לדרישות ויישום החלק. טיפול זה נדרש לצורך הורדת מאמצים וצמצום סיכוי לסדקים.
• העשרת פני השטח בפחמן ע”י חימום בטווח טמפרטורות של 880-980C באוירת פחמן;
• ההקשיה מתקבלת לאחר ביצוע חיסום בשמן;
• טיפול הרפיה, כשטמפרטורת ההרפיה ומשך הטיפול יקבע בהתאם לדרישות ויישום החלק. טיפול זה נדרש לצורך הורדת מאמצים וצמצום סיכוי לסדקים.
