Tratamientos Superficiales

TRATAMIENTO DE LOS METALES

(resumen)

TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE ENDURECIMIENTO SUPERFICIAL
Hay piezas que conviene endurecerlas sólo en la superficie, para que resistan el
roce, pero su interior debe ser más blando para resistir impact os. Para lograr esto
existen varios procedimientos de uso habitual:
 Cementación
 Carbonitruración
 Nitruración
 Nitruración iónica
 Temple porinducción
Los cuatro primeros cambian la composición química de la superficie de la pieza:
la cementación mediante la adición de C, la nitruración y la nitruración iónica con
la adición de N y la carbonitruración por la adición de C y de N. En cambio, la
última no cambia la composición química del acero y es esencialmente un método
de endurecimiento poco profundo.
Las propiedades logradas coneste tratamiento son:





Resistencia al desgaste
Resistencia a la corrosión
Escasa deformación.
Aumento del límite de duración a la fatiga a causa de una cierta compresión
superficial producida.
CEMENTACIÓN O CARBURIZACIÓN

La cementación es un procedimiento en el cual un acero de bajo carbo no, 0,2% C
o menos, se austeniza en una atmósfera o en un ambiente rico en C, el cualdifunde hacia el interior de la pieza, permitiendo a la austenita disolver altos
porcentajes de éste. La temperatura usual de cementación es cercana a los
950ºC y la profundidad de este tratamiento depende del tiempo y de la dureza
deseada. Una vez obtenida la capa exterior rica en C, se endurece por temple.
Cabe señalar que la cementación en lo posible debe usarse en aceros en los
cuales nopueda crecer mucho el grano y se pueda templar directamente.
Un acero cementado muestra las siguientes características:
Dureza superficial

50 a 62 Rc

Contenido de C superficial

0.85 - 1%

Espesor característico capa
cementada

2 - 20 mm

Es usual definir el espesor de cementación por la capa con
dureza Rc > 50

El tratamiento completo de cementación varía de un acero a
otro,por ello existen varios procedimientos, uno de los cuales
es:
 Normalizado, previo a la cementación
 Cementación, a temperaturas entre 850 y 950°C
 Temple. Existen tres tipos de temple:
 En agua, los de la serie 10XX y 11XX
 En aceite, la gran mayoría, como por ejemplo los de las serie 15XX, 40XX,
4118, 4320
 Los de enfriamiento lento, como son los 4320 , 48XX, 4720, 8822.


Calentamiento adicional: en un rango de 790 a 870°C, para producir
difusión adicional del C y la redistribución de carburos.
Temple en agua o aceite
Revenido, a temperaturas que oscilan entre 120 y 180°C
Equipos para Cementación
Equipos típicos para cementación son los siguientes:

1. Cajas: se cementa con carbón que rodea a la pieza en un recipiente cerrado,
el cual se calienta a latemperatura adecuada durante el tiempo requerido y
luego se enfría con lentitud. Este equipo no se pres ta para alta producción,
siendo sus principales ventajas su economía, eficiencia y la no necesidad de
una atmósfera preparada.
2. Gas: es más eficiente que el anterior, los ciclos son más controlados, el
calentamiento más uniforme, es más limpio y requiere d e menos espacio. La
pieza secalienta en contacto con CO y/o un hidrocarburo, que fácilmente se
descompone a la temperatura de cementación El gas tiene una composición
típica de: CO 20%, H2 40% y N2 40%, pudiendo modificarse la composición de
éste para controlar el potencial de C.
3. Líquido: se cementa colocando las piezas en baños de mezclas de sales
fundidas, (cianuro), de modo que el carbono difunde desde el baño haciael
interior del metal. Produce una capa más profunda, más rica en C y menos N.
Sus principales ventajas son: eliminación de oxidación, profundidad de la
superficie dura y contenido de C uniformes y gran rapidez de penetración; si
bien posee ciertas desventajas como son: lavado de las piezas posterior al
tratamiento para prevenir la herrumbre, revisión de la composición del baño
en forma...