Cementacion De Aceros

CEMENTACIÓN

Introducción
El tratamiento térmico es la operación de calentamiento y enfriamiento de un metal en su
estado sólido para cambiar sus propiedades físicas. Con el tratamiento térmico adecuado se
pueden reducir los esfuerzos internos, el tamaño del grano, incrementar la tenacidad o
producir una superficie dura con un interior dúctil.
Para conocer a que temperatura debe elevarseel metal para que se reciba un tratamiento
térmico es recomendable contar con los diagramas de cambio de fases como el de hierro hierro - carbono. En este tipo de diagramas se especifican las temperaturas en las que
suceden los cambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los
materiales diluidos.
Los tratamientos térmicos han adquirido gran importancia en la industria engeneral, ya que
con las constantes innovaciones se van requiriendo metales con mayores resistencias tanto
al desgaste como a la tensión.
Definición de cementación
La cementación es un tratamiento termoquímico austenítico que se realiza al acero de bajo
carbono (menos del 0.25%) que no está templado con el objetivo de enriquecer en carbono
(mas del 0.8 %) la capa superficial. El material seaustenitiza en una atmósfera o en un
ambiente rico en C, el cual difunde hacia el interior de la pieza, permitiendo a la austenita
disolver altos porcentajes de éste.
Se somete el carbono elemental a altas temperaturas (900-950 oC), para que se produzca su
difusión dentro del material de la pieza.
Gracias a la cementación la pieza tendrá dos capas: superficie cementada y núcleo sin
cementar.Después de la cementación la pieza se somete a temple y revenido a bajas
temperaturas. El núcleo, debido al bajo contenido de carbono, no admite temple, queda
tenaz y puede trabajar bajo cargas dinámicas, y la zona periférica adquiere temple a una
profundidad de cerca de 1 mm haciéndose resistente al desgaste por rozamiento.
. Cabe señalar que la cementación en lo posible debe usarse en acerosen los cuales no
pueda crecer mucho el grano y se pueda templar directamente.

Objetivo de la cementación
El templado y revenido proporcionan dureza a la pieza, pero también fragilidad. Por el
contrario, si no se templa el material no tendrá la dureza suficiente y se desgastará. Para
conservar las mejores cualidades de los dos casos se utiliza la cementación.
La cementación tiene porobjeto endurecer la superficie de una pieza sin modificación del
núcleo, dando lugar así a una pieza formada por dos materiales, la del núcleo de acero 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.
La cementaciónconsiste en recubrir las partes a cementar de una materia rica en carbono,
llamada cementante, y someterla durante varias horas a altas temperatura (1000°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 doszonas de la pieza, adquirirá las cualidades que corresponden a su
porcentaje de carbono. 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 lospiñones, levas, ejes, etc.
Características de la cementación
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Endurece la superficie
No le afecta al corazón de la pieza
Aumenta el carbono de la superficie
Su temperatura de calentamiento es alrededor de los 900 ºC
Se rocía la superficie con polvos de cementar ( Productos cementantes)
El enfriamiento es lento y se hace necesario un tratamiento termico posterior
Los...