CEMENTACIÓN - Metalia.es
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<strong>CEMENTACIÓN</strong><br />
Carburación, carbonitruración<br />
Propiedad<strong>es</strong><br />
Núcleo dúctil R<strong>es</strong>istencia a la fatiga mejorada<br />
Alta r<strong>es</strong>istencia al d<strong>es</strong>gaste por abrasión Alta dureza de superficie<br />
CONVERTING<br />
converting
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¿Qué <strong>es</strong> la cementación?<br />
Tratamientos funcional<strong>es</strong> de<br />
aceros aleados y no aleados<br />
Cementación<br />
La cementación <strong>es</strong> un proc<strong>es</strong>o<br />
de tratamiento termoquímico<br />
austenítico. Durante el transcurso<br />
de <strong>es</strong>te proc<strong>es</strong>o se enriquece la<br />
capa exterior del componente<br />
¿Cómo se consigue la cementación?<br />
La cementación comprende tr<strong>es</strong><br />
etapas. En la primera etapa las<br />
piezas son expu<strong>es</strong>tas a una atmósfera<br />
que contiene Carbono o<br />
Carbono y Nitrógeno a una temperatura<br />
de entre 850 y 1.050 °C. En<br />
la segunda etapa se puede producir<br />
inmediatamente el temple<br />
(cementación) a partir de <strong>es</strong>a<br />
(Todos los valor<strong>es</strong> técnicos publicados en <strong>es</strong>te<br />
folleto <strong>es</strong>tán sujetos a las condicion<strong>es</strong> de<br />
prueba <strong>es</strong>pecificadas. Por lo tanto se debe<br />
enfatizar que las aplicacion<strong>es</strong> y las condicio-<br />
CONVERTING<br />
2<br />
con Carbono (carburación) o con<br />
Carbono y Nitrógeno (carbonitruración)<br />
con el objetivo de mejorar<br />
las propiedad<strong>es</strong> mecánicas de la<br />
capa exterior del componente.<br />
temperatura, o bien d<strong>es</strong>pués de un<br />
enfriamiento intermedio y un recalentamiento<br />
a una temperatura de<br />
cementación <strong>es</strong>pecífica del material.<br />
La tercera etapa, el revenido,<br />
sirve principalmente para aliviar<br />
tension<strong>es</strong> internas y reducir la sensibilidad<br />
al agrietamiento durante el<br />
subsiguiente rectificado.<br />
n<strong>es</strong> de trabajo, junto con la experiencia práctica<br />
del usuario final, determinarán en última<br />
instancia el nivel de rendimiento conseguido<br />
por la pieza termotratada.)
Tratamientos funcional<strong>es</strong> de<br />
aceros aleados y no aleados<br />
Cementación<br />
Cambio mediante la<br />
cementación de las<br />
propiedad<strong>es</strong> del material y de<br />
su capacidad de ser proc<strong>es</strong>ado<br />
Etapas del proc<strong>es</strong>o de cementación<br />
Posibl<strong>es</strong> secuencias de temperatura-tiempo en la<br />
cementación<br />
converting<br />
A = Cementación directa<br />
B = Cementación simple<br />
C = Cementación d<strong>es</strong>pués de conversión isotérmica<br />
D = Cementación doble<br />
3<br />
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Material<strong>es</strong> adecuados<br />
Propiedad<strong>es</strong><br />
Estructura de la capa exterior<br />
Profundidad de cementación<br />
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Tratamientos funcional<strong>es</strong> de<br />
aceros aleados y no aleados<br />
Cementación<br />
Los aceros aleados y no aleados<br />
con un contenido de Carbono<br />
inferior al 0,25 % son adecuados<br />
para la cementación. La capa<br />
Zona del núcleo<br />
Tenaz y maleable<br />
Propiedad<strong>es</strong> de uso mejoradas<br />
(tenacidad y, donde <strong>es</strong><br />
relevante, r<strong>es</strong>istencia)<br />
La cementación crea una<br />
<strong>es</strong>tructura de martensita dura<br />
en la zona exterior.<br />
La profundidad de cementación,<br />
CHD (Case Harding Depth), <strong>es</strong> la<br />
distancia perpendicular a la superficie<br />
en la que la dureza ha d<strong>es</strong>cendido<br />
a un nivel definido (límite de<br />
dureza).<br />
Repr<strong>es</strong>entación <strong>es</strong>quemática de la progr<strong>es</strong>ión de la dureza de la capa<br />
exterior d<strong>es</strong>pués de la cementación, por ejemplo, con un límite de dureza<br />
de 550 HV y una carga de prueba de 1 kg.<br />
CONVERTING<br />
4<br />
exterior de <strong>es</strong>tos aceros se debe<br />
someter a carburación o carbonitruración<br />
ant<strong>es</strong> del templado.<br />
Capa exterior<br />
Dura y r<strong>es</strong>istente al d<strong>es</strong>gaste<br />
R<strong>es</strong>istencia a la fatiga mejorada<br />
La profundidad de cementación<br />
con su límite de dureza y carga de<br />
prueba asociados se debe acordar<br />
entre el cliente y el proveedor de<br />
tratamientos térmicos para el<br />
material y aplicación <strong>es</strong>pecíficos<br />
con referencia a la norma aplicable.<br />
Repr<strong>es</strong>entación gráfica de un componente cementado
Tratamientos funcional<strong>es</strong> de<br />
aceros aleados y no aleados<br />
Cementación<br />
Áreas de aplicación<br />
La carburación y la carbonitruración<br />
son tratamientos funcional<strong>es</strong> aplicabl<strong>es</strong><br />
a varios component<strong>es</strong> de<br />
muchas ramas de la industria:<br />
Aparatos de uso doméstico<br />
Construcción de maquinaria<br />
de imprenta<br />
Construcción de maquinaria<br />
textil<br />
Electrónica/industria eléctrica<br />
Industria aeronáutica<br />
Industria hidráulica y neumática<br />
Ingeniería energía y tecnología<br />
de reactor<strong>es</strong><br />
converting<br />
5<br />
Ingeniería mecánica<br />
en general<br />
Minería<br />
Sector de automoción<br />
Tecnología armamentística<br />
Tecnología de medida<br />
y control<br />
Tecnología ferroviaria<br />
Tecnología de montaje<br />
Válvulas y acc<strong>es</strong>orios<br />
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Ejemplos de aplicaión<strong>es</strong><br />
Rodamientos de rodillos en 20NiCrMo7F<br />
cementados y revenidos<br />
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Tratamientos funcional<strong>es</strong> de<br />
aceros aleados y no aleados<br />
Cementación<br />
CONVERTING<br />
6<br />
Arandelas de soporte de muelle de válvula en St4<br />
(izquierda: no tratadas, derecha: carbonitruradas,<br />
cementadas y revenidas)<br />
Imagen de la portada:<br />
engranaj<strong>es</strong> cónicos en 16MnCr5<br />
cementados y revenidos
Tratamientos funcional<strong>es</strong> de<br />
aceros aleados y no aleados<br />
Cementación<br />
converting<br />
7<br />
Álabe giratorio de cambio de velocidad<strong>es</strong> en C10,<br />
cementado y revenido<br />
Palanca en St2,<br />
cementada y revenida<br />
Tornillos cementados para varios usos<br />
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Variant<strong>es</strong> del proc<strong>es</strong>o<br />
En todas las variant<strong>es</strong> del proc<strong>es</strong>o<br />
que aparecen aquí se modifica la<br />
composición química de las piezas y<br />
la <strong>es</strong>tructura de sus capas exterior<strong>es</strong>.<br />
Diseño de un sistema de hornos de paso continuo<br />
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Tratamientos funcional<strong>es</strong> de<br />
aceros aleados y no aleados<br />
Cementación<br />
La carburación y carbonitruración<br />
se realizan normalmente en<br />
medios líquidos y gaseosos.<br />
Mediante la carbonitruración de<br />
aceros no aleados se consigue<br />
mayor dureza y unas profundidad<strong>es</strong><br />
de cementación superior<strong>es</strong><br />
que con la carburación.<br />
Se dispone de equipo diverso para<br />
ambas variant<strong>es</strong> del proc<strong>es</strong>o, por<br />
ejemplo hornos de cámaras,<br />
hornos contínuos, baños de sal<strong>es</strong>,<br />
dispositivos de baja pr<strong>es</strong>ión, etc.<br />
El temple por cementación parcial<br />
también <strong>es</strong> posible gracias a las<br />
técnicas de <strong>es</strong>camoteo adecuadas.<br />
Línea de hornos de cámara con varias finalidad<strong>es</strong><br />
Baños de sal<strong>es</strong> para la<br />
carburación y carbonitruración