endurecimiento del acero

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA

LABORATORIO DE TECNOLOGÍA DE MATERIALES

LECTURAS DE INGENIERÍA I

ENDURECIMIENTO SUPERFICIAL DEL ACERO

M. en I. Felipe Díaz del Castillo Rodríguez.
CUAUTITLÁN IZCALLI 2007

ÍNDICE
Pág.
INTRODUCCIÓN................................................................................................................1

1. ENDURECIMIENTO SUPERFICIAL DEL ACERO ...................................................2
2. TRATAMIENTOS SUPERFICIALES ...........................................................................3
2.1. TEMPLE POR LLAMA ……………………………………………………….3
2.2 ENDURECIMIENTO POR INDUCCIÓN …………………………………….7
2.3 TEMPLE POR CALENTAMIENTO DEL METAL EN ELECTROLITO ...11
3. DIFUSIÓN……………………………………………………………………………….12
3.1. LEYES DE FICK ………………………………………………………………13
3.1.1. Primera Ley de Fick (velocidad de difusión) ……………………..14
3.1.2. Segunda Ley de Fick (Perfil de Composición) ……………………..18
4. TRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOS …………………………………………….20
4.1. CEMENTACIÓN ……………………………………………………………....20
4.1.1. Cementación con materiales sólidos …………………… …….....23
4.1.2. Cementación en baño líquido ……………………………………….28
4.1.3. Cementación con gases……………………………………………….29
4.2. NITRURACIÓN
…………………………………………………………….32
4.2.1. Nitruración en gases ………… ……………………………………34
4.2.2. Nitruración en baños de sales (cianurado) ………………………….34
4.2.3. Carbo-nitruración gaseosa ………………………………………....37
4.2.4. Nitruración iónica …………………………………………………....38
4.5. BORACIÓN O BORURADO …………………………………………………………41
4.6. SULFINIZACIÓN ……………………………………………………………………..42
4.9. SILICACIÓN………………………………………………………………………… 44
4.8. CROMIZADO ……………………………………………………… ………………..44
4.10. ACERO UTILIZADOS PARA TRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOS...………45
4.10.1. Aceros simples para cementar
…………………………………………..45
4.10.2. Aceros aleados para cementar …………………………………………….45
4.10.3. Aceros para nitrurar …………………………………………….…………46
4.11. RECUBRIMIENTOS METALICOS ……………………………………….…….46
BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………..48

LECTURAS DE INGENIERÍA I

ENDURECIMIENTO SUPERFICIAL DEL ACERO

INTRODUCCIÓN
El desarrollo de la Ciencia y Tecnología actuales implican la generación y aplicación del
conocimiento en muchas áreas y consecuentemente el estudiante de Ingeniería debe
estar al tanto de los mismos, sin embargo, debido a la actualización poco frecuente de los
programas y planes de estudio y por las limitaciones propias de semestres de apenascuatro meses de actividades académicas, es difícil la actualización del estudiante en
dichos conocimientos, además, dejar trabajos de investigación no funciona de la manera
deseada, ya que en

muchas ocasiones se descargan de Internet y se imprimen sin

siquiera leerlos, de ese modo,

surge la idea de crear una serie de apuntes de temas

básicos para el ingeniero actual como son: elendurecimiento superficial del acero, las
fundiciones de hierro, la tribología y el desgaste, la superplasticidad, los avances en la
industria siderúrgica, superaleaciones, etc.
En esta primer entrega se estudia precisamente el endurecimiento superficial del acero,
ya sea sin modificar su composición química o modificando la misma con diversos
elementos como el carbono, nitrógeno, boro, etc,detallándose los procesos necesarios y
los tratamientos térmicos finales para obtener propiedades óptimas, esperando que sea
de utilidad e interés para los alumnos y personas interesadas en el tema.

Como siempre cualquier comentario o corrección será bienvenido.

ATTE.
Mtro. Felipe Díaz del Castillo Rodríguez.

FES-CUAUTITLÁN
Mtro. FELIPE DÍAZ DEL CASTILLO R.

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LECTURAS DE INGENIERÍA IENDURECIMIENTO SUPERFICIAL DEL ACERO

1. ENDURECIMIENTO SUPERFICIAL DEL ACERO
Las actuales exigencias tecnológicas ponen de manifiesto la necesidad de disponer
de materiales metálicos con elevadas prestaciones bajo condiciones de servicio críticas,
así por ejemplo, las matrices...