Informacion sobre el Cementado y Carbonitrurado

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megacam
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Informacion sobre el Cementado y Carbonitrurado

Mensaje sin leer por megacam » Enero 30th, 2010, 10:36 pm

CEMENTADO Y CARBONITRURADO

Cementado y carbonitrurado son tratamientos termoquímicos, usualmente realizados en el rango de 800-940 grados C, en la primera etapa del tratamiento. Estos procesos cambian la composición química de la superficie de un acero de bajo carbono, para que, al ser luego rápidamente enfriado, produzca una capa dura, combinada con un núcleo mas blando y resistente. El temple es normalmente seguido por un revenido a baja temperatura a los efectos de aliviar las tensiones desarrolladas en el proceso anterior.
En el carburizado, niveles controlados de carbono son introducidos en la superficie y difundidos en el interior hasta una predeterminada profundidad.
En el carbonitrurado, nitrógeno es también adicionado junto con el carbono para mejorar la templabilidad de la capa.
Para lograr estos objetivos se emplean una variedad de procesos, incluyendo permanencia dentro de una atmósfera controlada gaseosa o sumergiendo las piezas en sales fundidas.

CUALES SON LOS BENEFICIOS
Los tratamientos de cementado y carbonitrurado mejoran notablemente la resistencia al desgaste y mecánicas de piezas realizadas en aceros relativamente baratos y fáciles de mecanizar. Generalmente aplicados a piezas casi terminados, estos procesos confieren una gran resistencia al desgaste, con alta dureza superficial y mejoramiento de la resistencia a la fatiga.
El rango de aplicación varía desde simples piezas de acero al carbono hasta componentes de transmisiones de servicio pesado realizadas en aceros de aleación.

QUE CLASE DE ACEROS PUEDEN SER TRATADOS
Los aceros que pueden ser tratados se pueden dividir en dos clases:
1) Aceros al carbono pueden ser endurecidos superficialmente por cementacion o carbonitruracion, pero sin desarrollar significativamente la resistencia en el nucleo. Por tal motivo, estos son usualmente tratados solo para mejorar la resistencia al desgaste.
2) Aceros aleados de bajo contenido de carbono, pueden ser cementados para obtener una alta dureza superficial mientras se mejora significativamente la resistencia y tenacidad en el nucleo.

SE RECOMIENDA CONSULTAR CON EL ESPECIALISTA CUANDO SELECCIONE ACEROS PARA ENDURECIMENTO SUPERFICIAL

CUALES SON LAS LIMITACIONES
Profundidad de la capa
Dependiendo de la temperatura, duracion y medio, las profundidades de capa pueden ser requeridas en un amplio rango, desde menos de 0.1 mm donde el unico requerimiento es la mejora en la resistencia al desgaste ( p. Ej piezas finas de chapa), para mejorar ademas la resistencia a la fatiga ( p ej. Cementacion del orden de 1 mm en engranajes de automotores), hasta profundidades de capa de 3mm ( p ej. Engranajes de transmision pesados).
Profundidades de capa por carbonitrurado, generalmente usadas en pequeños componentes, estan limitadas a no mas de 0.75 mm por consideraciones practicas.
Debe tenerse en cuenta que la maxima dureza de la capa cementada no se mantiene constante en toda ella, sino que comienza a disminuir progresivamentge hasta alcanzar la dureza propia del material de base. Por lo tanto es importante no rectificar excesivamente la capa, pues podria reducirse significativamente la dureza superficial y asi como tambien la resistencia.
Propiedades de nucleo.
Las propiedades de núcleo son predominantemente determinadas por el tipo de acero y la sección, y no pueden ser cambiadas sustancialmente, sin afectar la dureza superficial.
Sección
La medida de la sección de un componente y el tipo de acero usado, también tienen influencian en la dureza que puede ser obtenida:
1) Con aceros al carbono no aleados, alrededor de 12 mm es aproximadamente la máxima sección para carburizar, cuando se emplea aceite como medio de enfriamiento ( normal). Templar en agua permite secciones más grandes, pero aumenta los riesgos de distorsión. El carbonitrurado puede ofrecer significativas ventajas en lo que hace a profundidades de capa desarrolladas en grandes secciones.
2) Con aceros aleados de cementacion, grandes secciones pueden ser carburadas y templadas en aceite.
3) El efecto negativo del aluminio.
Aceros al carbono no aleados, pueden contener excesivos valores de aluminio, los cuales pueden tener efectos adversos en el endurecimiento superficial ( baja dureza y poca profundidad de capa). Por lo tanto es importante que los valores de aluminio así como también de nitrógeno figuren en los análisis del proveedor de materiales.

EFECTOS DEL TAMAÑO Y LA FORMA
La influencia de la forma y el tamaño de la pieza que puede ser cementada/carbonitrurada depende del tipo de equipamiento que posea el proveedor de tratamientos térmicos. Como se pueden tratar piezas desde algunos gramos hasta de grandes dimensiones, se debe convenir previamente con el proveedor, sobre la disponibilidad de equipos para realizar el proceso.

QUE INCONVENIENTES SE PUEDEN ORIGINAR.
Distorsión
De resultas del tratamiento pueden originarse deformaciones por una serie de motivos, algunas inherentes a la alta temperatura del proceso, o por el rápido enfriamiento, algunas atribuibles a defectos de diseño y otras relativas a su anterior proceso de elaboración ( p. Ej. Tensiones residuales por forja o estampado, mecanizado previo, etc). Por tal motivo es importante considerar un previo normalizado para lograr minimizar las distorsiones durante el tratamiento térmico. El especialista asesorara cuando este proceso puede ofrecer beneficios.
El rectificado final debe realizarse con sumo cuidado después del tratamiento. Las especificaciones de capa cementada deben tener en cuenta esto. Las pequeñas capas cementadas normalmente no son sometidas a rectificado final.
En algunos casos, cuando se deba efectuar un tratamiento galvanico posterior, este puede tener algunas dificultades.

COMO SE DEBE ESPECIFICAR
La siguiente información debe ser incluida de ser posible:
( Si no se esta seguro se debe contactar antes con el especialista)
- Instrucción: Cementado o carbonitrurado.
- Material: Identifique el material tan preciso como sea posible.
- Profundidad de capa requerida: Indique rango. Se debe aclarar si la capa a medir es la total ( medida hasta el núcleo) o si es capa efectiva (medida hasta el nivel especificado usualmente 50 HRC). Cuando una pieza testigo es provista para medir la capa, asegúrese que sea de la misma partida de material de la producción.
- Especificar rango de dureza superficial y de núcleo: Incluyendo tipo de medición ( HRC, HV. HRB, etc.) y lugar donde se le debe efectuar el control.
- Tolerancia de rectificado: Aclarar si la pieza debe ser sometida a rectificado posterior y este esta contemplado en la capa.
- Tratamientos selectivos: Una variedad de procedimientos pueden ser realizados para dejar algunas partes de las piezas sin dureza. Si ello es requerido, especificar precisamente dichas zonas adjuntando plano o bosquejo en lo posible.

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