Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

TRATAMIENTO TÉRMICO: cementación

No description
by

brayan rocha

on 30 October 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of TRATAMIENTO TÉRMICO: cementación

TRATAMIENTO TÉRMICO CEMENTACIÓN
CEMENTACIÓN
La cementación es un tratamiento termo químico que se realiza al acero de bajo carbono (menos del 0.25%) que no está templado con el objetivo de enriquecerlo en carbono (mas del 0.8 %) la capa superficial.
Consiste en someter la pieza a un ambiente rico en carbono elemental a altas temperaturas (900-950 oC), para que se produzca su difusión dentro del material de la pieza.
Con ello se logra una superficie de alta dureza que le proporciona resistencia al desgaste después de un temple, y aumenta el límite de fatiga. Como se realiza en aceros de no más de 0.35 % de C, el núcleo conserva su capacidad de absorber energía de impacto.

OBJETIVO DE LA CEMENTACIÓN
La cementación tiene por objeto endurecer la superficie de una pieza sin modificación del núcleo, dando lugar asía una pieza formada por dos materiales, la del núcleo deacero con bajo índice de carbono, tenaz y resistente a la fatiga, y la parte de la superficie, de acero con mayor concentración de carbono, más dura, resistente al desgaste y a las deformaciones, siendo todo ello una única pieza compacta.
CEMENTACIÓN GASEOSA
Esta cementación tiene ventajas considerables con respecto a la cementación en medio sólido; el proceso es dos o tres veces mas rápido, la tecnología es menos perjudicial a la salud, y las propiedades del núcleo sin cementar resultan mejores debido al menor crecimiento del grano.
El proceso se realiza en hornos especiales, en cuyo interior se inyecta como gas cementante algún hidrocarburo saturado tales como metano, butano, propano y otros. Al calentar a unos 900-970 ºC se desprende el carbono elemental que cementa el acero.

CEMENTACIÓN LIQUIDA (BAÑOS DE SALES)
Se aplica, como regla, para las piezas pequeñas cuando se requiere una profundidad insignificante de la capa carburada(0,3-0,5 mm). y se efectúa en los baños de sales con la siguiente composición: 75-80% de Carbonato de Sodio(Na2CO3), 10-15% de Cloruro de sodio (NaCl), 6-10% de Carburo de Silicio (SiC), con calentamiento hasta 820°-850°C y permanencia hasta 1 hora.
ETAPAS DE LA CEMENTACIÓN
La cementación comprende tres etapas.
En la primera etapa las piezas son expuestas a una atmósfera que contienen C o C-N a una Tº de entre 850 y 1050 ºC.
En la segunda etapa se puede producir inmediatamente el temple a partir de esa Tº o bien despues mde un enfriamiento intermedio y un recalentamiento a una Tº especifica del material.
La tercera etapa, el revenido, sirve principalmente para aliviar tensiones internas y reducir la sensibilidad al agrietamiento durante el subsiguiente rectificado.
CAPA CEMENTADA
Se da el nombre a la zona que después de la cementación queda con un contenido mayor de C a la del acero y recibe el nombre de capa dura la zona superficial que después del ultimo tratamiento queda con una dureza superior a 58-60 Rockwell-C, y que suele corresponder a la zona cuyo porcentaje de C es superior a 0.50-0.80% C.
Aunque de unos a otros casos a bastantes diferencias, se puede considerar que en la mayoría de las piezas cementadas el espesor de la capa dura varia de la cuarta parte a la mitad (0.25 a0.5) de la profundidad de la capa cementada.
CAPA CEMENTADA
Los espesores de la capa cementada que normalmente se emplean en las piezas de maquinas y motores, se pueden clasificar en tres grupos:
Capas delgadas con menos de 0.50mm de espesor de cementación: se utilizan para pequeñas piezas de aceros al carbono, se utilizan siempre sin rectificado posterior.
Capas medias de 0.51-1.50mm: son los mas corrientes para la mayoría de las piezas que se utilizan para la fabricación de maquinas y motores.
Capas de gran espesor, superiores a 1.51mm para piezas mas especificas y que se necesitan altos rendimientos.
ACEROS DE CEMENTACIÓN
Son apropiados para cementación los aceros de baja contenido de carbono, que conserven la tenacidad en el núcleo. El cromo acelera la velocidad de penetración del carbono. Los aceros al cromo níquel tienen buenas cualidades mecánicas y responden muy bien a este proceso. Una concentración de níquel por encima del 5% retarda el proceso de cementación.
Aceros para cementación al carbono: Cementación a 900 °C - 950 °C, primer temple a 880 °C - 910 °C en agua o aceite, segundo temple a 740 °C - 770 °C en agua. Revenido a 200 °C como máximo.
Aplicaciones: Piezas poco cargadas y de espesor reducido, de poca responsabilidad y escasa tenacidad en el núcleo.
ACEROS DE CEMENTACIÓN
Aceros para cementación al Cr-Ni de 125 kgf/mm2: Tiene en su composición un 1% de Cr y un 4,15% de Ni. Cementación a 850 °C - 900 °C, primer temple a 900 °C - 830 °C en aceite, segundo temple a 740 °C - 780 °C en aceite. Revenido a 200 °C como máximo.
Aplicaciones: Piezas de gran resistencia en el núcleo y buena tenacidad. Elementos de máquinas y motores. Engranajes, levas, etc.
Aceros para cementación al Cr-Mo de 95 kgf/mm2: Tiene en su composición un 1,15% de Cr y un 0,20% de Mo. Cementación a 890 °C - 940 °C, primer temple a 870 °C - 900 °C en aceite, segundo temple a 790 °C - 820 °C en aceite. Revenido a 200 °C como máximo.
Aplicaciones: Piezas para automóviles y maquinaria de gran dureza superficial y núcleo resistente.
En ocasiones se dan dos temples, uno homogéneo a toda la pieza y un segundo temple que endurece la parte exterior.
La cementación encuentra aplicación en todas aquellas piezas que tengan que poseer gran resistencia al choque y tenacidad junto con una gran resistencia al desgaste, como es el caso de los piñones, levas, ejes, etc.
EN QUE CONSISTE LA CEMENTACIÓN
TIPOS DE CEMENTACIÓN
Cementación en medio sólido:
Para la cementación en medio sólido, las piezas limpias y libres de óxidos se colocan en la mezcla de cementación, dentro de cajas de chapas de acero soldadas y selladas. Estas cajas se cargan luego al horno de cementación, y se mantienen ahí durante varias horas a una temperatura entre 900 y 950 ºC hasta obtener la profundidad de la capa de difusión deseada.

CARACTERÍSTICAS
Endurece la superficie
No afecta el corazón de la pieza
Aumenta el carbono de la superficie
Su temperatura de calentamiento es alrededor de los 900 ºC
El enfriamiento es lento
CEMENTACIÓN EN MEDIO SOLIDO
Como mezcla de cementación se puede utilizar la de 70-80 % de carbón vegetal fínamente pulverizado, con 20-30 % de alguno de los siguientes carbonatos: carbonato de bario (BaCO3); carbonato de sodio (Na2CO3) ó carbonato de potasio (K2CO3) que actúan como catalizador y que contribuyen al desprendimiento del carbono en estado elemental, necesario para la cementación.
Para el sellaje de la tapa de la caja de cementación puede utilizarse una masilla hecha con arena de fundición mezclada con silicato de sodio (vidrio soluble).

HORNOS UTILIZADOS
Hornos a gas o fuel-oil
Hornos a resistencia eléctrica
Hornos de electrodos sumergidos
Hornos para cementación
Hornos con tambor rotativo continuo
ACEROS DE CEMENTACIÓN
Piezas que sufran gran desgaste y transmitan esfuerzos elevados. Engranajes, levas, etc.
Aceros para cementación al Cr-Ni-Mo de 135 kgf/mm2: Tiene en su composición un 0,65% de Cr, un 4% de Ni y un 0,25% de Mo. Cementación a 880 °C - 930 °C, primer temple a 830 °C - 860 °C con aire o aceite, segundo temple a 740 °C - 770 °C con aceite. Revenido a 200 °C como máximo.
Aplicaciones: Piezas de grandes dimensiones de alta resistencia y dureza superficial. Máquinas y motores de máxima responsabilidad, ruedas dentadas, etc.
GRACIAS
EN QUE CONSISTE LA CEMENTACIÓN
Consiste en recubrir las partes a cementar de una materia rica en carbono, llamada cementante, y someterla durante varias horas a altas temperatura (900°C). En estas condiciones, el carbono irá penetrando en la superficie que recubre a razón de 0,1 a 0,2 mm por hora de tratamiento.
La pieza así obtenida se le da el tratamiento térmico correspondiente, temple y revenido, y cada una de las dos zonas de la pieza, adquirirá las cualidades que corresponden a su porcentaje de carbono.
BRYAN DANIER ROCHA BERNAL
ING. INDUSTRIAL
PROCESOS INDUSTRIALES
2013
Full transcript