estudiante


1 Tabla de contenido




2 Tabla de Ilustraciones








1. Tema:
CEMENTADO.

2. Objetivos:

2.1. Experimentar el proceso de endurecimiento superficial de aceros.

2.2. Analizar la influencia de la difusión en el proceso de cementado.

2.3. Determinar las diferencias entre la muestras, después del proceso de cementado

3. Marco Teórico

3.1. Cementado
Es elproceso por el cual se incorpora carbono en la capa superficial del acero. Con ello se logra una superficie de alta dureza que le proporciona resistencia al desgaste después de un temple, y aumenta el límite de fatiga. Como se realiza en aceros de no más de 0.35 % de C, el núcleo conserva su capacidad de absorber energía de impacto.
La profundidad de capa debe ser tal que no se produzcandeformaciones permanentes en ella. Por lo tanto, será tanto mayor (de 0.8 al 4 mm.) cuanto más grande sea el esfuerzo a que está sometida la misma. Si sólo se requiere resistencia al desgaste, se usan capas de baja profundidad (0.1 a 0.5 mm.).
La cementación se realiza a temperatura superior a Ac3 (900 a 950º C) de modo que el carbono difunde en la red cristalina del hierro ; cuando se alcanza el límite desaturación de la austenita, en la superficie se puede formar una capa de cascarilla. Pero esto se observa raramente; en las condiciones normales, durante la cementación sobre Ac3 se forma sólo austenita, y, luego del enfriamiento lento, los productos de su transformación (ferrita y cementita).

3.1.1. Clases de Compuestos cementantes

Los compuestos carburizantes comerciales normales tienenuna mezcla de alrededor de 10 a 20% de carbonatos alcalinos u otros metales, con carbón de leña o coke exento de azufre, o ambos a la vez. El carbonato de bario es el principal activador y usualmente comprende el 60 a 70 % del contenido total de carbonatos. El polvo cementante más enérgico contiene el 40% de CO3Ba solamente (exento de otros carbonatos) y se emplea para cementar aceros no aleadoscuando se requieren grandes profundidades cementadas.

Por ser más reactivo que el coke, se prefiere usar el carbón de leña como fuente principal de carbono, pero el coke ofrece algunas ventajas, como la buena resistencia en caliente y buena conductividad térmica, de todas maneras, la mayoría de los componentes carburizantes tienen carbón de leña y coke, con mayor proporción del primero.3.1.2. Ejecución y aplicaciones de la cementación en caja.

Las piezas se empaquetan en una caja con una cantidad suficiente del polvo de cementar y colocadas de tal manera que toda su superficie se encuentre rodeada del polvo. Después se cierra la caja con una tapa y se hace la junta hermética con barro. Las cajas, y con ellas las piezas que llevan dentro, se calientan hasta la temperatura decementación y se mantienen las horas necesarias para lograr la profundidad de cementación deseada.

Ventajas de la cementación en cajas

Puede usarse en una gran variedad de hornos, porque no requiere el uso de atmósferas controladas.
Es eficiente y económico para el proceso individual de pequeños lotes de piezas.
Incorpora un método simple para el enfriamiento lento de piezas que deben sermaquinadas después de la cementación y antes del temple.
Ofrece una amplia selección de técnicas para cementación selectiva de las piezas.

Desventajas de la cementación en cajas

No es adecuado para la producción de capas finas que requieran controles estrictos.
No se puede controlar con exactitud el % de C de la superficie y del gradiente de carbono, como sí en la cementación gaseosa.
No esadecuado para efectuar el temple directo o para enfriar en matriz.

3.2. Difusión Molecular
Es un proceso físico irreversible, en el que partículas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente, aumentando la entropía (desorden molecular) del sistema conjunto formado por las partículas difundidas o soluto y el medio donde se difunden o disuelven.
Normalmente los procesos...