INFORME 001

INFORME 007 - 2011

1.- Objetivos

Aprender a realizar el tratamiento trmico de carburizacion.

Observar todos los cambios que se producen durante el tratamiento.

2.- Fundamento tericoCementacion

La cementacin es un proceso de tratamiento termoqumico austentico. Durante el transcurso de este proceso se enriquece la capa exterior del componente con Carbono (carburacin) o con Carbono y Nitrgeno (carbonitruracin) con el objetivo de mejorar las propiedades mecnicas de la capa exterior del componente.

Como se consigue la cementacion?

La cementacin comprende tres etapas. En la primera etapa las piezas son expuestas a una atmsfera que contiene Carbono o Carbono y Nitrgeno a una temperatura de entre 850 y 1.050 C. En la segunda etapa se puede producir inmediatamente el temple (cementacin) a partir de esa temperatura, o bien despus de un enfriamiento intermedio y un recalentamiento a una temperatura de cementacin especfica del material. La tercera etapa, el revenido, sirve principalmente para aliviar tensiones internas y reducir la sensibilidad al agrietamiento durante el subsiguiente rectificado.Caractersticas de la cementacin

Endurece la superficie

No le afecta al corazn de la pieza

Aumenta el carbono de la superficie

Su temperatura de calentamiento es alrededor de los 900 C

Se roca la superficie con polvos de cementar ( Productos cementantes)

El enfriamiento es lento y se hace necesario un tratamiento trmico posterior

Aceros de cementacin

Son apropiados para cementacin los aceros de baja contenido de carbono, que conserven la tenacidad en el ncleo. El cromo acelera la velocidad de penetracin del carbono. Los aceros al cromo nquel tienen buenas cualidades mecnicas y responden muy bien a este proceso. Una concentracin de nquel por encima del 5% retarda el proceso de cementacin.

Segn sean los requisitos de dureza y resistencia mecnica existen varios tipos de aceros adecuados para recibir el tratamiento de cementacin y posterior tratamiento trmico.

Tipos de aceros para cementacin

Aceros para cementacin al carbono: Cementacin 900-950, primer temple 880-910 en agua o aceite, segundo temple 740-770 en agua. Revenido 200 mx.

Aplicaciones: Piezas poco cargadas y de espesor reducido, de poca responsabilidad y escasa tenacidad en el ncleo.

Aceros para cementacin al Cr-Ni de 125kgf/mm2: Tiene en su composicin un 1% de Cr y un 4,15% de Ni. Cementacin 850-900, primer temple 900-830 en aceite, segundo temple 740-780 en aceite. Revenido 200 mx.

Aplicaciones: Piezas de gran resistencia en el ncleo y buena tenacidad. Elementos de mquinas y motores. Engranajes, levas etc.

Aceros para cementacin al Cr-Mo de 95 kgf/mm2: Tiene en su composicin un 1,15% de Cr y un 0,20% de Mo. Cementacin 890-940; primer temple 870-900 en aceite, segundo temple 790-820 en aceite. Revenido 200 mx.

Aplicaciones: Piezas para automviles y maquinaria de gran dureza superficial y ncleo resistente. Piezas que sufran gran desgaste y transmitan esfuerzos elevados. Engranajes, levas, etc.

Aceros para cementacin al Cr-Ni-Mo de 135 kgf/mm2: Tiene en su composicin un 0,65% de Cr, 4% de Ni y 0,25% de Mo. Cementacin 880-930; primer temple 830-860 aire o aceite; segundo temple 740-770 aceite. Revenido 200 mx.Aplicaciones: Piezas de grandes dimensiones de alta resistencia y dureza superficial. Mquinas y motores de mxima responsabilidad., ruedas dentadas, etc.

3.- Parte experimental

Equipos:

Horno mufla

Materiales e insumos: Probeta de acero de 1x4 preparada para el ensayo Caja con tapa de acero para tratamiento.

Carbon vegetal

Carbon mineral

Sal de piedra

Carbonato de sodio

Arcilla

Tenazas Guantes de cuero

Lentes de proteccinProcedimiento Se procedi primeramente a calentar el horno 850 C Se preparo la caja metlica, en el interior se coloco una mezcla de los insumos a usar en la siguiente proporcion:

Carbon vegetal

40 %

Carbon mineral

30 %

Sal de piedra

10 %

Carbonato de sodio

20 %

Luego se coloco la probeta la cual previamente se le amarro en alambre para su mejor manipulacin

Luego pasamos a sellar la caja completamente para evitar la fuga de los gases

Se coloca la caja ya preparada a la mufla previamente calentada, dejando la caja por un lapso 8 horas Despus se procedi a retirar la caja de la mufla esto con ayuda de unas tenazas, rpidamente se retira la tapa de la caja con dos fierros como palanca y luego de eso procedemos a meterlo nuevamente en el horno por un lapso de veinte minuto ms para poder templarlo en agua.

Luego cortamos la probeta para su respectiva prueba de dureza y analisis metalograficoResultadosdureza

Se trabajo en RHB con un dentador billa de 1/16 y una carga de 100kgDurezaD(mm)

26.5-6

36-4

57.7-2

56.62

36.94

27.56

Conclusiones y sugerencias Observamos el efecto de los gases sobre la probeta de acero Comparamos los valores tericos y nos aproximamos mucho con los prcticos Debemos encontrar mejores maneras de sellar las cajas porque de muchos escaparon los gasesFotos metalograficas : Con nital

Con picral:

1

2

3

1