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Procesos para cambiar las propiedades físicas de los materia

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Sebastian Galvan

on 20 February 2014

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Transcript of Procesos para cambiar las propiedades físicas de los materia

Carburización Con Gas
En este procedimiento se utilizan gases carburizantes para la cementación. La pieza de acero con bajo contenido carbónico se coloca en un tambor al que se introduce gas para carburizar como derivados de los hidrocarburos o gas natural.
Carburado, Cianurado Y Nitrurado
Existen varios procedimientos de endurecimiento superficial con la utilización del nitrógeno y cianuro a los que por lo regular se les conoce como carbonitrurado o cianurado.
En todos estos procesos con ayuda de las sales del cianuro y del amoniaco se logran superficies duras como en los métodos anteriores.
Temple
Recocido
Cuando se tiene que maquinar a un acero endurecido, por lo regular hay que recocerlo o ablandarlo. El recocido es un proceso para reducir los esfuerzos internos y ablandar el acero. El proceso consiste en calentar al acero por arriba de su temperatura crítica y dejarlo enfriar con lentitud en el horno cerrado o envuelto en ceniza, cal, asbesto o vermiculita.
Carburización Por Empaquetado
Este procedimiento consiste en meter al material de acero con bajo contenido carbónico en una caja cerrada con material carbonáceo y calentarlo hasta 900 a 927 °C durante 4 a 6 horas. En este tiempo el carbón que se encuentra en la caja penetra a la superficie de la pieza a endurecer. Entre más tiempo se deje a la pieza en la caja con carbón de mayor profundidad será la capa dura.
Endurecimiento Del Acero
El proceso de endurecimiento del acero consiste en el calentamiento del metal de manera uniforme a la temperatura correcta y luego enfriarlo con agua, aceite, aire o en una cámara refrigerada. El endurecimiento produce una estructura granular fina que aumenta la resistencia a la tracción (tensión) y disminuye la ductilidad.
Procesos para cambiar las propiedades físicas de los materiales.
Cementado
Consiste en el endurecimiento de la superficie externa del acero al bajo carbono, quedando el núcleo blando y dúctil. Como el carbono es el que genera la dureza en los aceros en el método de cementado se tiene la posibilidad de aumentar la cantidad de carbono en los aceros de bajo contenido de carbono antes de ser endurecido.
Carburización En Baño Líquido
El acero a cementar se sumerge en un baño de cianuro de sodio líquido. También se puede utilizar cianuro de potasio pero sus vapores son muy peligrosos. Se mantiene la temperatura a 1500 °F (845 °C) durante 15 minutos a 1 hora, según la profundidad que se requiera.
Después que se ha endurecido el acero es muy quebradizo o frágil lo que impide su manejo pues se rompe con el mínimo golpe debido a la tensión interior generada por el proceso de endurecimiento. Para contrarrestar la fragilidad se recomienda el temple del acero (en algunos textos a este proceso se le llama revenido y al endurecido temple).
El acero al carbono para herramientas se puede endurecer al calentarse hasta su temperatura crítica, la cual se adquiere aproximadamente entre los 790 a 830 °C lo cual se identifica cuando el metal adquiere el color rojo cereza brillante. Cuando se calienta el acero la perlita se combina con la ferrita, lo que produce una estructura de grano fino llamada austenita. Cuando se enfría la austenita de manera brusca con agua, aceite o aire, se transforma en martensita, material que es muy duro y frágil.
El carbono se agrega al calentar al acero a su temperatura crítica mientras se encuentra en contacto con un material carbonoso. Los tres métodos de cementación más comunes son: empacado para carburación, baño líquido y gas.
Una vez caliente la pieza a endurecer a la temperatura adecuada se enfría rápidamente en agua o salmuera. Para evitar deformaciones y disminuir la tensión superficial se recomienda dejar enfriar la pieza en la caja para posteriormente sacarla y volverla a calentar entre 1400 y 1500 °F (rojo cereza) y proceder al enfriamiento por inmersión. La capa endurecida más utilizada tiene un espesor de 0.38 mm, sin embargo se pueden tener espesores de hasta 4 mm.
A esta temperatura el acero absorberá el carbono y el nitrógeno del cianuro. Después se debe enfriar con rapidez al acero en agua o salmuera. Con este procedimiento se logran capas con espesores de 0.75 mm.
El procedimiento consiste en mantener al horno, el gas y la pieza entre 1650 y 1750 °F (900 y 927 °C). después de un tiempo predeterminado se corta el gas carburizante y se deja enfriar el horno. Luego se saca la pieza y se recalienta a 1400 °F (760 °C) y se enfría con rapidez en agua o salmuera.
Con este procedimiento se logran piezas cuya capa dura tiene un espesor hasta de 6 mm, pero por lo regular no exceden de 0.7 mm.
Este proceso hace más tenaz y menos quebradizo el acero aunque pierde algo de dureza. El proceso consiste en limpiar la pieza con un abrasivo para luego calentarla hasta la temperatura adecuada, para después enfriarla con rapidez en el mismo medio que se utilizó para endurecerla.
Temple superficial
Cuando las piezas de trabajo deben tener una superficie dura, resistente al desgaste, que sea nuclear pero tenaz, se debe entonces templar su superficie. Este tipo de piezas de trabajo pueden resistir grandes esfuerzos de choque y de flexión.
Tipos de temple superficial
Temple de llama:
Aceros sin aleación de 0,35 hasta 0,6 % de contenido de carbono se calientan rápidamente a la temperatura de temple y luego se refrigeran inmediatamente (sin tiempo de suspensión). El espesor de la superficie templada es dependiente del paso de calor:
Entre mas fuerte sea el suministro de calor y entre mas pequeña sea la velocidad del mechero, mas fuerte será entonces la capa templada!
Temple por cementación:
Aceros tenaces con un contenido de carbono menor de 0,25 % pueden ser enriquecidos en su superficie con carbono (carburados), de tal forma que tengan de 0,75 hasta 1,1 % de carbono y finalmente puedan ser templados.
El temple es un tratamiento térmico al que se somete al acero, concretamente a piezas o masas metálicas ya conformadas en el mecanizado, para aumentar su dureza, resistencia a esfuerzos y tenacidad. El proceso se lleva a cabo calentando el acero a una temperatura aproximada de 915°C en el cual la perlita se convierte en austenita, después la masa metálica es enfriada por lo general rápidamente(salvo algunos caso donde el enfriamiento es "lento" aceros autotemplables), sumergiéndola o rociándola en agua, en aceite , aire positivo o en otros fluidos o sales.
Temple de Piezas
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