Carbonitruración
Páginas: 9 (2180 palabras)
Publicado: 27 de octubre de 2012
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Metalurgia
Departamento de Metalurgia Física
Laboratorio de Metalurgia Física II
Carbonitruración
Julio 2010
Índice
Pág.
1. Introducción 2. Fundamentos teóricos de la Carbonitruración……………….......... 3. Aplicaciones prácticas de la Carbonitruración……………………. 4. Conclusiones……………………………………………………….… 5.Bibliografía……………………………………………………….….. | 491112 |
Introducción
En numerosas aplicaciones industriales es necesario que algunas piezas tengan la superficie muy dura y resistente al desgaste y la parte central o núcleo, muy tenaz y relativamente blanda, Los tratamientos utilizados para conseguir estas características son: cementación, nitruración, carbonitruración y cianuración.
La carbonitruración es un procedimiento muy empleado en laactualidad para endurecer superficialmente los aceros. Las piezas que se carbonitruran se calientan a temperaturas próximas a 850°C en una atmosfera gaseosa que cede al acero simultáneamente carbono y nitrógeno y luego se enfrían en forma adecuada para obtener gran dureza en la zona superficial con buena tenacidad en el núcleo. Las capas carbonitruradas varían entre 0,1 a 0,6mm y su dureza se encuentraentre 60 y 65 Rockwell C.
Este proceso es de gran importancia en la construcción de maquinarias para tratar las piezas cuyas condiciones de funcionamiento no requieren un espesor de la capa endurecida mayor de 0,2 a 1mm y es de gran uso en la industria automovilística y de amplia aplicación para el endurecimiento de las ruedas dentadas.
El objetivo que se persigue es conocer el efecto deeste tratamiento sobre las propiedades de los materiales, además las ventajas y desventajas que presenta respecto a los demás tratamientos de endurecimiento superficial, y sus aplicaciones en la fabricación de maquinarias que requieran este tipo de endurecimiento.
Fundamentos teóricos básicos de la Carbonitruración
La Carbonitruración (también conocida como nitrocementación) es el procesode saturación de la superficie de acero simultáneamente con carbono y nitrógeno, en un medio gaseoso compuesto por gas carburante y amoniaco. Este proceso proporciona mayor dureza obteniendo capas nitrocarburadas de 0,1 a 0,6mm de espesor, menor distorsión y son económicos. Es muy parecido a la cementación gaseosa con la diferencia que en la carbonitruración se incorpora el amoniaco a la atmosferadel horno.
Para llevar a cabo este tratamiento se utiliza un horno de cámara, de retorta o de mufla, en donde se introduce el gas o la atmosfera que suministra el carbono y nitrógeno en forma apropiada para su incorporación al acero. Generalmente la carbonitruración se realiza entre 700°C-870°C con tiempos de treinta minutos (30min) a tres horas (3h). En algunos casos, posterior alcalentamiento de la pieza, se procede al temple con el que se obtiene el endurecimiento de la capa superficial de la pieza, que ha absorbido una cantidad importante de carbono, favoreciendo el endurecimiento por la presencia de nitrógeno en el acero.
Las características de la capa carbonitrurada dependen principalmente de cuatro factores: temperatura de tratamiento, composición de la atmosfera, tipo deacero, y tiempo de tratamiento.
* Temperatura de tratamiento
Cuanta más alta es la temperatura de carbonitruración, menos efectiva es la acción del amoniaco contenido en la atmosfera sobre el acero. En cambio, las temperaturas bajas favorecen la concentración del nitrógeno en su superficie y mejoran su gradiente. En las industrias, se usan temperaturas entre 700 y 950°C, pero máscomúnmente entre 820 y 875°C. Cuando se emplean bajas temperaturas se llega a producir una capa de composición muy compleja compuesta de hierro-carbono-nitrógeno que es dura sin necesidad de tratamiento térmico posterior (temple), siendo necesario para que se produzca esa capa, emplear altos contenidos de amoniaco.
* Composición de la atmosfera
La atmósfera está...
Escuela de Ingeniería Metalurgia
Departamento de Metalurgia Física
Laboratorio de Metalurgia Física II
Carbonitruración
Julio 2010
Índice
Pág.
1. Introducción 2. Fundamentos teóricos de la Carbonitruración……………….......... 3. Aplicaciones prácticas de la Carbonitruración……………………. 4. Conclusiones……………………………………………………….… 5.Bibliografía……………………………………………………….….. | 491112 |
Introducción
En numerosas aplicaciones industriales es necesario que algunas piezas tengan la superficie muy dura y resistente al desgaste y la parte central o núcleo, muy tenaz y relativamente blanda, Los tratamientos utilizados para conseguir estas características son: cementación, nitruración, carbonitruración y cianuración.
La carbonitruración es un procedimiento muy empleado en laactualidad para endurecer superficialmente los aceros. Las piezas que se carbonitruran se calientan a temperaturas próximas a 850°C en una atmosfera gaseosa que cede al acero simultáneamente carbono y nitrógeno y luego se enfrían en forma adecuada para obtener gran dureza en la zona superficial con buena tenacidad en el núcleo. Las capas carbonitruradas varían entre 0,1 a 0,6mm y su dureza se encuentraentre 60 y 65 Rockwell C.
Este proceso es de gran importancia en la construcción de maquinarias para tratar las piezas cuyas condiciones de funcionamiento no requieren un espesor de la capa endurecida mayor de 0,2 a 1mm y es de gran uso en la industria automovilística y de amplia aplicación para el endurecimiento de las ruedas dentadas.
El objetivo que se persigue es conocer el efecto deeste tratamiento sobre las propiedades de los materiales, además las ventajas y desventajas que presenta respecto a los demás tratamientos de endurecimiento superficial, y sus aplicaciones en la fabricación de maquinarias que requieran este tipo de endurecimiento.
Fundamentos teóricos básicos de la Carbonitruración
La Carbonitruración (también conocida como nitrocementación) es el procesode saturación de la superficie de acero simultáneamente con carbono y nitrógeno, en un medio gaseoso compuesto por gas carburante y amoniaco. Este proceso proporciona mayor dureza obteniendo capas nitrocarburadas de 0,1 a 0,6mm de espesor, menor distorsión y son económicos. Es muy parecido a la cementación gaseosa con la diferencia que en la carbonitruración se incorpora el amoniaco a la atmosferadel horno.
Para llevar a cabo este tratamiento se utiliza un horno de cámara, de retorta o de mufla, en donde se introduce el gas o la atmosfera que suministra el carbono y nitrógeno en forma apropiada para su incorporación al acero. Generalmente la carbonitruración se realiza entre 700°C-870°C con tiempos de treinta minutos (30min) a tres horas (3h). En algunos casos, posterior alcalentamiento de la pieza, se procede al temple con el que se obtiene el endurecimiento de la capa superficial de la pieza, que ha absorbido una cantidad importante de carbono, favoreciendo el endurecimiento por la presencia de nitrógeno en el acero.
Las características de la capa carbonitrurada dependen principalmente de cuatro factores: temperatura de tratamiento, composición de la atmosfera, tipo deacero, y tiempo de tratamiento.
* Temperatura de tratamiento
Cuanta más alta es la temperatura de carbonitruración, menos efectiva es la acción del amoniaco contenido en la atmosfera sobre el acero. En cambio, las temperaturas bajas favorecen la concentración del nitrógeno en su superficie y mejoran su gradiente. En las industrias, se usan temperaturas entre 700 y 950°C, pero máscomúnmente entre 820 y 875°C. Cuando se emplean bajas temperaturas se llega a producir una capa de composición muy compleja compuesta de hierro-carbono-nitrógeno que es dura sin necesidad de tratamiento térmico posterior (temple), siendo necesario para que se produzca esa capa, emplear altos contenidos de amoniaco.
* Composición de la atmosfera
La atmósfera está...
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