Tratamientos Termoquimicos

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE ALTAMIRA
Organismo Público Descentralizado de la Administración Pública Estatal

Ensayo
Tratamientos termoquímicos.



Autor: Del Angel Ramos Vicente
Profesor: DCIQ Pedro Nava Diguero
Materia: ingeniería de materiales
Grupo: MI-4(TSU)



Fecha programada de entrega: 10 de marzo del 2015






Altamira, Tamaulipas.




Tratamientos termoquímicos.
Definición:Tratamientos termoquímicos
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: cmentación, nitruración y carbonitruración cianuración.
A través de estos tratamientos se pretende mejorar lassuperficiales de los materiales, principalmente su dureza y su resistencia al desgaste y la corrosión.
Estos tratamientos consisten en unas fases de calentamiento y enfriamiento de los metales, completadas con la adición de nuevos elementos en la superficie de las piezas de manera que se modifica la composición química del metal, modificándose así sus propiedades en la superficie del material.
Para que unmaterial sea adecuado a estos tratamientos es necesario que tenga elevadas características de resistencia mecánica y una gran tenacidad. Un acero puede poseer estas características si ha sido sometido a un tratamiento de temple o si ha pasado por un proceso de revenido.
Con estos tratamientos termoquímicos obtenemos materiales con propiedades diferentes en sus zonas superficiales y en sus zonasinternas. Así por ejemplo podremos obtener un engranaje que sea más duro en la zona de los dientes y más tenaz en la zona interna.
Cementación o carburación.

La cementación es un proceso de tratamiento termoquímico austenítico. Durante el transcurso de este proceso se enriquece la capa exterior del componente con Carbono (carburación) o con Carbono y Nitrógeno (carbonitruración) con el objetivo demejorar las propiedades mecánicas de la capa exterior del componente.
engranaje.png
Las dos capas del engranaje tras el proceso de cementación


Este tratamiento termoquímico se realiza con la intención de aumentar la dureza superficial de los aceros bajos en carbono (0,2-0,3%C).

Se añade carbono mediante difusión a la superficie del acero. Para facilitar la difusión la pieza se somete a unmedio carburante (con carbono) a una temperatura elevada (sobre los 900ºC).
A esta temperatura se favorece la adición del carbono ya que se acelera la velocidad de difusión y el acero admite mayor contenido en carbono (el contenido máximo en carbono superficial en el proceso de cementación está alrededor del 1%).
La cantidad de carbono absorbida por la pieza depende de:
-Composición química inicialdel acero.
-Naturaleza de la atmósfera carburante (líquida, sólida o gaseosa).
-Temperatura.
-Tiempo de duración del tratamiento.
Tornillos_cementados.png
Tornillos que han sufrido el proceso de cementación
Una vez que una pieza ha sido sometida a un proceso de cementación se puede considerar que está constituida por dos zonas:
La zona exterior que será la capa cementada, y que posee un porcentajeen carbono superior al inicial.Para el tratamiento de cementación los aceros deben ser poco aleados, aunque puede hacerse con aceros más aleados, en estos casos habrá que realizar otros tratamientos tras terminar la cementación debido a que la capa exterior puede quedar blanda y la zona interior bastante frágil.

Nitruración del acero

El método de nitruración se basa en la formación en la capasuperficial del acero de una solución sólida de nitrógeno y nitruros, siendo estos últimos extremadamente duros por lo que le confieren mucha dureza a la capa superficial de la pieza.
La dureza de la superficie nitrurada es notablemente mayor que la de las superficies cementadas y templadas.
La nitruración se produce a temperaturas relativamente bajas (500-600°C), en medio amoniacal, el que al...