Instituto Politcnico NacionalEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica Unidad Profesional Ticomn

Departamento de Laboratorios y Talleres Laboratorio de Ensaye de Materiales

CEMENTADO

Jimnez Rojas Jess LeonelFlores Moreno Antonio de Jess Gonzlez Alatriste Mario Lpez Pallares Mario Cristbal3AV1 20/11/2012Mosqueda Snchez Antonio

Consideraciones tericas El cementado es untratamiento termoqumicoque se aplica en piezas deacero. El proceso aportacarbonoa la superficie mediante difusin, que se impregna modificando su composicin.El cementado tiene por objeto endurecer la superficie de una pieza sin modificar su ncleo, originando una pieza formada por dos materiales: la del ncleo de acero (con bajo ndice de carbono) tenaz y resistente a la fatiga, y la parte de la superficie (de acero con mayor concentracin de carbono)l 0,2% de carbono. Consiste en recubrir las partes a cementar de una materia rica en carbono, llamada cementante, y someter la pieza durante varias horas a altas temperaturas (tpicamente, 900 C). En estas condiciones, el carbono penetra en la superficie que recubre a razn de 0,1 a 0,2 mm por hora de tratamiento.A la pieza cementada se le da el tratamiento trmico correspondiente, temple y revenido, y cada una de las dos zonas de la pieza, adquirir las cualidades que corresponden a su porcentaje de carbono.El cementado se aplica en todas aquellas piezas que deben poseer gran resistencia al choque y tenacidad junto con una gran resistencia al desgaste, como es el caso de los piones, levas, ejes, etc.Aceros de cementadoSon apropiados para cementado los aceros de bajo contenido de carbono. Elcromoacelera la velocidad de penetracin del carbono. Los aceros al cromo nquel tienen buenas cualidades mecnicas y responden muy bien a este proceso. Una concentracin denquelpor encima del 5% retarda el proceso de cementacin.Segn sean los requisitos dedurezayresistencia mecnicaexisten varios tipos de aceros adecuados para recibir el tratamiento de cementacin y posterior tratamiento trmico.[editar]Tipos de aceros para cementacin Aceros para cementacin al carbono: Cementacin a 900 C - 950 C, primer temple a 880 C - 910 C en agua o aceite, segundo temple a 740 C - 770 C en agua. Revenido a 200 C como mximo.Aplicaciones: Piezas poco cargadas y de espesor reducido, de poca responsabilidad y escasa tenacidad en el ncleo. Aceros para cementacin al Cr-Ni de 125 kgf/mm2: Tiene en su composicin un 1% de Cr y un 4,15% de Ni. Cementacin a 850 C - 900 C, primer temple a 900 C - 830 C en aceite, segundo temple a 740 C - 780 C en aceite. Revenido a 200 C como mximo.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 a 890 C - 940 C, primer temple a 870 C - 900 C en aceite, segundo temple a 790 C - 820 C en aceite. Revenido a 200 C como mximo.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, un 4% de Ni y un 0,25% de Mo. Cementacin a 880 C - 930 C, primer temple a 830 C - 860 C con aire o aceite, segundo temple a 740 C - 770 C con aceite. Revenido a 200 C como mximo.Aplicaciones: Piezas de grandes dimensiones de alta resistencia y dureza superficial. Mquinas y motores de mxima responsabilidad, ruedas dentadas, etc.

RESULTADOSMuestra sin CementarDureza HRA=27

Muestra con CementadoSe observa cementita Dureza HRA=44

OBSERVACIONESDebido al aumento de carbono, la dureza se increment notablemente en la superficie con respecto al centro de la pieza.En la pieza cementada se observa un incremento del tamao de grano, claramente se observa cementita, en la muestra sin cementar su tamao de grano es uniforme.La capa del cementado es muy delgada

CUESTIONARIO

1.- Que se entiende por capa cementada? Es la capa que despus de la cementacin queda con un contenido de carbono superior a la del resto de la pieza. 2.- A qu se le conoce como capa dura?Es la zona superficial que despus del ltimo tratamiento trmico (revenido) queda con una dureza superior a 50-60 HRC3.- De que depende el xito de la cementacin?Del tiempo adecuado para que el medio carburante pueda suministrar y rodear la superficie del acero con carbono a la profundidad deseada, y a los tratamientos de temple y revenido posteriores para hacer una capa cementada uniforme.4.- Existen 2 etapas distintas en el proceso de cementacin, Cules son?Primera: absorcin del carbono por el acero. Segunda: mejoramiento de calidad e uniformidad por medio de temple y revenido posterior al cementado.5.- Qu relacin hay entre cianuracin, carbunitruracin y cementacin? Que en esos procesos hay un notable aumento de contenido en carbono en la periferia de las piezas.

CONCLUSIONES

Mario Gonzlez AlatristeSe concluye que el tratamiento termoqumico de cementacin enriquece la capa exterior del acero con carbono y esto se conoce como carburacin aunque tambin se puede enriquecer con carbono y nitrgeno (carbunitruracion). Con este tratamiento termoqumico se mejora la resistencia al desgaste y la dureza de la capa externa de la pieza mientras que la zona interna es ms tenaz. Jimnez Rojas Jess Leonel:La cementacin o carburizacion es un tratamiento termoqumico de difusin, este tratamiento aumenta el contenido de carbono en la pieza y proporciona dureza en la superficie. La zona del ncleo de la pieza es blanda, dctil y tenaz. Despus del cementado, la capa exterior es dura y resistente al desgaste. Flores Moreno Antonio de Jess.El tratamiento trmico aplicado le otorg a la pieza un incremento de dureza en la superficie manteniendo casi intacta la tenacidad en el centro. Esto es ideal para una pieza que se va a emplear en maquinaria (en los engranes principalmente) ya que se necesita que su superficie sea prcticamente impenetrable con una tenacidad que soporte los impactos. La superficie incrementa su dureza debido al incremento del carbono introducido por el cementado y en el centro se conserva la tenacidad ya que el carbono no logra penetrar hasta ese punto.Lpez Pallares Mario Cristbal:En nuestra pieza cementada la capa fue demasiado delgada, sin embargo microscpicamente se puede observar que entre ms nos acercamos a la orilla de la pieza el tamao de grano es cada vez mayor, y claramente el contenido de carbono aument slo en la capa externa, existe en esa capa cementita.

BIBLIOGRAFIASTratamientos trmicos de aceros, Jos Apriz .pgs (324-329)Ciencia e Ingeniera de los materiales, Askeland Donald, Thompson editores