Цементация нержавейки является одним из вариантов химико-термической обработки нержавеющей стали. Данная обработка нужна для повышения прочности поверхности нержавейки, а также для увеличения коррозионной стойкости стали. Поцесс цементирования нержавейки получил широкое применение в промышленности. Он заключается в том, что машиностроительная малоуглеродистая сталь насыщается углеродом. Цементация может быть поверхностной или сквозной. Наиболее востребованной является первый вариант.

Задачей цементации является повышение поверхностной прочности изделий из нержавейки. При цементации стали происходит увеличение износостойкости и твердости материала. Сердцевина стали в ходе процесса цементации остается в вязком состоянии. Для этого поверхностный слой стали с малым содержанием углерода насыщается им до эвтектоидной концентрации. Зачастую насыщение идет даже до заэвтектоидной концентрации. Далее производится термообработка нержавейки и поверхностный слой стали получает значительную прочность и структуру, аналогичную мартенситу.

Цементация нержавейки обычно ведется на среднюю глубину от половины до двух миллиметров. Случаи когда данный процесс производится на меньшую или большую глубину достаточно редки. Цементация стали проходит в жидкой или газовой среде или в твердом карбюризаторе при высокой температуре.

Для цементации используют легированную или низкоуглеродистую нелигированную нержавейку. Выбор исходного материала во многом зависит от размеров и назначения изделий. Выбирая нержавеющий металлопрокат, нержавейку для цементации, необходимо учесть ряд параметров: механические параметры сердцевины нержавейки, свойства цементованного слоя, прокаливаемость стали, склонность зерна нержавейки к росту при долгом нагреве, сложность термообработки и деформацию про ней, возможность обработки нержавейки на станках и другие.

Для роста технологических и механических параметров цементованной стали выполняется ее легирование. Химический состав нержавейки практически не сказывается на ее износостойкости если поверхностная твердость идентична микроструктуре. Когда в мартенситной основе присутствуют глобулярные карбиды, износоустойчивость нержавейки немного увеличивается. Остаточный аустенит напротив ухудшает износостойкость нержавеющей стали.

В последнее время наращивается количество углерода в цементуемой нержавейки, которая нужна для зубчатых колес, находящихся под тяжелой нагрузкой. Увеличение процентного содержания углерода во многих случаях практически оправдано. Однако надо учитывать, что при этом понижается ударная вязкость. Таким образом размер добавок углерода определяется по области применения нержавейки.

Для улучшения свойств нержавеющей стали возможно добавление в сплав никеля. В никельсодержащих сталях выше ударная выносливость и износостойкость. Для определения размеров включения никеля в нержавейку проводятся длительные испытания.