Cementación y tipos

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TRATAMIENTOS TÉRMICOS

-Fundamento y Objeto:

                A diferencia de los tratamientos térmicos, en estos tratamientos se modifica la composición química de la superficie, introduciendo ciertos elementos químicos. Con estos tratamientos, se tratará de conseguir alguno o varios de estos fines:

                1ºAumentar la dureza superficial y la resilencia (resistencia al choque) del núcleo.

                2ºFavorecer lubricación y rozamiento

                3ºAumentar resistencia al desgaste

                4ºAumentar la resistencia a esfuerzos de fatiga

                5ºMejorar la resistencia a la corrosión

Estos tratamientos se diferenciarán en función del agente endurecedor. Todos exigen una preparación previa.

 3º PREPARACIÓN DE LAS PIEZAS

 El requisito previo mas importante es la limpieza de la superficie. Consta de dos pasos principales:

  • Eliminación de sustancias orgánicas (desengrasado).
  • Eliminación de sustancias inorgánicas (descascarillado y pulido).

Desengrasado: Las piezas están contaminadas siempre con aceites y grasas provenientes de los procesos de conformado o almacenaje previos. Estas capas impiden la correcta difusión atómica. Como elemento desengrasante se emplean limpiadores alcalinos como sosa, carbonato sódico, fosfatos, etc. Bien sumergiéndolos en baño o bien rociándolos con pistola. También se puede llevar a cabo mediante medios electrolíticos donde la pieza funcionara como cátodo.

Descascarillado: El proceso se puede hacer por decapado químico, por inmersión en medio ácido o electrolítico.



4º CEMENTACIÓN

También es conocido como carburación. El motivo de este nombre es que consiste en aumentar la concentración de carbono en la superficie del acero tratado. Para esto, la pieza se calienta hasta la temperatura de austenización en presencia de un medio cementante (rica en carbono), que será el que le ceda carbono en estado atómico.

Factores que influyen en la cementación:

                1º Composición del acero: Es válida para aceros aleados y no aleados, pero es importante que sean pobres en carbono (menos del 0,2%). Con mas carbono encontraría como un núcleo demasiado duro.

                2º Estructura del acero: El grano fino empeora la penetración de carbono

                3º El agente cementante: Normalmente se usan hidrocarburos

                4º Temperatura de cementación: Se debe pasar del punto de austenita y según se va elevando la temperatura, el proceso se mas rápido aunque no se debe pasar de los 1000ºC.

                5º Tiempo de cementación: Nos marca el espesor de la capa. Ese espesor sigue una ley parabólica.

5º TIPOS DE CEMENTACIÓN

     Hay 3 tipos:

                -Cementación en caja: La pieza se introduce dentro de una caja de acero inoxidable, se rodea del agente cementante en estado sólido (Carón), aplicando después el tiempo necesario para la carburación. Es un método tradicional que está en desuso debido a su lentitud y a la dificultad a automatizado.

                -Cementación en líquido: Se utilizan sales fundidas. En estas sales, se encuentra siempre cianuro sódico. Este método permite mayor control de la penetración y da mas homogeneidad en la capa carburada.

                -Cementación con gas: Las piezas se colocan en el horno rodeado de un atmósfera gaseosa compuesta por hidrocarburos. Es un método rápido y exacto, igual que el líquido, y permite cementar un gran número de piezas a la vez.

6º TRATAMIENTOS POST-CEMENTACIÓN

Después de la cementación, la periferia de la pieza, a pesar de tener mayor proporción de carbono, todavía es relativamente blanda y el núcleo, aun con bajo contenido de carbono, puede ser frágil por tener una estructura de grano grueso. Entonces realizaremos un temple siendo inicialmente lento para modificar el núcleo y posteriormente rápido para modificar la superficie. Después se le aplica un revenido.

7º DEFECTOS DE LA CEMENTACIÓN

                1º Falta de dureza: El acero cementado no le entra la lima (no se puede limar). Este defecto es debido a temples incorrectos, falta de agentes cementantes o faltas en la limpieza.

                2º Falta de penetración: Falta de control de tiempo y de temperatura

                3º Descascarillado de la superficie: Las causas son la cementación muy rápida o cementación demasiado profunda

                4º Deformaciones: Defecto común a todos los tratamientos térmicos. Para suplirlo se usa el Martempering (enfriamiento escalonado).

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