cementado

CEMENTADO

barra perforada Bp 280Introduccin

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.Aceros de cementacinACEROS CON BAJO CONTENIDO DE CARBONO ( DE 0,05 A 0,25). SE UTILIZAN EN PARTES DE MQUINAS QUE GIRAN O DESLIZAN A VELOCIDAD Y POR TANTO, REQUIEREN UNA GRAN DUREZA SUPERFICIAL QUE LE OTORGUE RESISTENCIA AL DESGASTE Y SIMULTNEAMENTE BUENA TENACIDAD O RESISTENCIA AL IMPACTO DEBIDO A LOS ESFUERZOS DINMICOS A QUE ESTN SOMETIDOS.PropiedadesZona del ncleo Tenaz y maleable Propiedades de uso mejoradas (tenacidad y, donde es relevante, resistencia)Capa exterior Dura y resistente al desgaste Resistencia a la fatiga mejorada

Profundidad de cementadoLa profundidad de cementacin, CHD (Case Harding Depth), es la distancia perpendicular a la superficie en la que la dureza ha descendido a un nivel definido (lmite de dureza).La profundidad de cementacin con su lmite de dureza y carga de prueba asociados se debe acordar entre el cliente y el proveedor de tratamientos trmicos para el material y aplicacin especficos con referencia a la norma aplicable.

ACEROS DE CEMENTACIN: APLICACIONES Existen factores que determinan el espesor de la capa cementada entre los cuales se pueden destacar los siguientes: - El tipo de material que se va cementar. - Espesor del diente (mdulo). Tolerancia Existen adems algunas frmulas como la propuesta por CASILLAS que indica:

Profundidad Cementacin (mm) = 0,235 x Mdulo

componente cementado

ACEROS DE CEMENTACIN:

APLICACIONES BHLER BP280 BARRA PERFORADA:

De buena tenacidad hasta el ncleo y resistencia al desgaste (cementado).

La barra bp 280 es de fcil maquinado y soldabilidad. Tiene amplias posibilidades de aplicacin es estado bonificado o cementado.

EJEMPLOS

ENGRANAJES, CREMALLERAS, CUERPOS DE BOMBAS, ANILLOS, SEPARADORES, EJES HUECOS, RODILLOS, LEVAS, BOCINAS.

Diagrama de cementado

CALENTAMIENTO Y MANTENIMIENTO A LA TEMPERATURA DE TEMPLE

LA TEMPERATURA DE CALENTAMIENTO DEPENDE DEL MATERIAL Y EL MEDIO DE TEMPLE; GENERALMENTE SE UTILIZA 20 A 30 C MS ELEVADA CUANDO SE TEMPLA EN ACEITE QUE EN AGUA. EL TIEMPO DE CALENTAMIENTO PARA LA DISOLUCIN DE LOS CONSTITUYENTES Y AUSTENIZAR COMPLETAMENTE, DEPENDE DEL TAMAO Y FORMA DE LA PIEZA Y DE LA ESTRUCTURA PREVIA. LA CONDICIN PREVIA QUE TRANSFORMA MS RPIDAMENTE EN AUSTENITA, ES EL TEMPLE Y REVENIDO, SEGUIDO DEL PERLTICO DE NORMALIZACIN, LAS ESTRUCTURAS LAMINARES VASTAS Y POR LTIMO LA CEMENTITA GLOBULAR. EL TIEMPO NECESARIO PARA UN TRATAMIENTO COMPRENDE TRES ETAPAS1) TIEMPO PARA QUE LA SUPERFICIE DE LA PIEZA ALCANCE LA TEMPERATURA DEL HORNO. 2) TIEMPO PARA QUE LA TEMPERATURA VAYA PROGRESANDO HACIA EL INTERIOR DE LA PIEZA Y ALCANCE EN SU CENTRO LA TEMPERATURA DEL HORNO. 3) TIEMPO VERDADERO DE MANTENIMIENTO PARA PREPARAR LA ESTRUCTURA ADECUADA PARA EL TEMPLEEL TIEMPO NECESARIO PARA UN TRATAMIENTO COMPRENDE DE TRES ETAPAS:EN EL ESQUEMA DE LA FIG. X.4 SE MUESTRA UN DISPOSITIVO PARA DETERMINAR EL TIEMPO PARA LOGRAR LA UNIFORMIDAD DE TEMPERATURA. UNA TERMOCUPLA MIDE LA TEMPERATURA DEL HORNO Y OTRA, ALOJADA EN EL INTERIOR DE UNA PROBETA, PERMITE SEGUIR EL CALENTAMIENTO DEL NCLEO DE LA PIEZA.

ENFRIAMIENTO

LOS PROCESOS QUE OCURREN DURANTE EL ENFRIAMIENTO

SE REPRESENTAN ADECUADAMENTE MEDIANTE LAS CURVAS CARACTERSTICAS DE TEMPLE, QUE GRAFICAN LA VARIACIN DE TEMPERATURA DE LAS PIEZAS EN FUNCIN DEL TIEMPO. LA FIG. X.7 MUESTRA DOS CURVAS TPICAS: LA DE LA IZQUIERDA REPRODUCE LA CADA DE TEMPERATURA EN LA SUPERFICIE Y LA DE LA DERECHA, CORRESPONDE AL NCLEO. SE PRODUCEN TRES FASES, LA DE RECUBRIMIENTO DE VAPOR, LA DE EBULLICIN Y LA DE CONVECCIN Y CONDUCCIN, SI LA TEMPERATURA DE EBULLICIN DEL MEDIO DE TEMPLE EST POR DEBAJO DE LA TEMPERATURA DE TEMPLE DE LA PIEZA, COMO SE OBSERVA EN LA FIG. X.8, PARA UN REDONDO TEMPLADO EN ACEITE.

FASE DE RECUBRIMIENTO DE VAPOR: ES LA PRIMERA PARTE; LA PIEZA QUEDA RODEADA POR LQUIDO VAPORIZADO. EL ENFRIAMIENTO SE PRODUCE POR CONDUCCIN O RADIACIN A TRAVS DE ESTA CAPA Y RESULTA RELATIVAMENTE LENTO YA QUE LOS VAPORES CONDUCEN MAL EL CALOR, CON EL RIESGO DE QUE QUEDEN PUNTOS BLANDOS AL TEMPLAR LAS PIEZAS. CUANTO MAYOR ES LA TEMPERATURA DEL LQUIDO DE TEMPLE, MAYOR ES LA DURACIN DE ESTA FASE VAPOR. EN AGUA PURA ES MS LARGA QUE EN LAS SOLUCIONES DE SALES DEBIDO A QUE EN STAS HAY MENOS GASES DISUELTOS, Y LA VAPORIZACIN LOCAL PRODUCE CRISTALES DE LA SAL QUE EJERCEN EFECTOS MECNICOS SOBRE LA ADHERENCIA DEL VAPOR Y LA HACEN MS BREVE. FASE DE EBULLICIN: CUANDO LA TEMPERATURA DE LA PIEZA DESCIENDE LO SUFICIENTE, EL LQUIDO ENTRA EN VIVA EBULLICIN ALCANZANDO LA SUPERFICIE DE LA PIEZA. LAS BURBUJAS SON ARRASTRADAS POR LA CONVECCIN HASTA SER RE-ABSORBIDAS POR EL LQUIDO CIRCUNDANTE. ESTA FASE EXTRAE EL CALOR CON ELEVADA VELOCIDAD; ES LA DE MXIMA IMPORTANCIA EN EL TEMPLE Y DEBE SER LO SUFICIENTE PARA PRODUCIR EL ENDURECIMIENTO. DURANTE ELLA NO HAY PELIGRO DE AGRIETAMIENTOS PORQUE SE MANTIENE LA ESTRUCTURA AUSTENTICA, AL MENOS PARCIALMENTE, HASTA LA TEMPERATURA MS BAJA. LA PENDIENTE ES MAYOR EN EL TEMPLE EN AGUA QUE EN ACEITE Y POR LO TANTO, MENOR EL TIEMPO DE ENFRIAMIENTO. FASE DE CONVECCIN Y CONDUCCIN: CUANDO LA PIEZA SE ENFRA, APROXIMADAMENTE A LA TEMPERATURA DE EBULLICIN DEL LQUIDO, EMPIEZA LA FASE DE CONVECCIN Y CONDUCCIN, QUE CONTINA EL ENFRIAMIENTO, PERO MUCHO MS LENTAMENTE QUE EN LA FASE DE EBULLICIN. EL AGUA ENFRA MS RPIDAMENTE QUE EL ACEITE, PERO AQU ES UNA DESVENTAJA, PUES EL ENFRIAMIENTO DEMASIADO RPIDO PUEDE PROVOCAR FISURAS Y DISTORSIN.

REVENIDO

La martensita obtenida en el temple tiene elevada dureza, pero lamentablemente, las tensiones alrededor de los tomos de C atrapados en la red cristalina del Fe, producen fragilidad en las piezas templadas. Esto no slo puede anticipar la fractura en servicio, sino que las partes pueden fisurarse espontneamente, simplemente estando almacenadas. Es necesario reducir la fragilidad; para ello se las somete a un calentamiento inmediatamente posterior al temple, denominado revenido. Como consecuencia se observar una disminucin en la dureza final de las piezas, que se debe corresponder con las especificaciones indicadas.

ETAPAS DEL REVENIDO

CON LA AYUDA DEL MICROSCOPIO ELECTRNICO Y DE LOS RAYOS X, SE HA PODIDO ESTUDIAR CON MAYOR DETALLE LAS TRANSFORMACIONES QUE SE PRODUCEN CON LA TEMPERATURA DE REVENIDO, Y QUE DAN LUGAR A DIVERSAS ETAPAS QUE PUEDEN SOLAPARSE ENTRE S:

1 ETAPA: EL CALENTAMIENTO A TEMPERATURAS MUY BAJAS 150-200 C PRODUCE UN LIGERO OSCURECIMIENTO DE LA MARTENSITA DEBIDO A LA DISMINUCIN DEL PARMETRO C DE LA RED TETRAGONAL, EN UNA TENDENCIA A PASAR A CBICA, POR LA MOVILIDAD DEL TOMO DE C DENTRO DEL MISMO CRISTAL, A UNA POSICIN DE MENOR TENSIN. SE SUELE MENCIONAR COMO LA TRANSFORMACIN DE MARTENSITA (TETRAGONAL) A (CBICA).

2 ETAPA: COMIENZA A PARTIR DE LOS 200 C APROXIMADAMENTE; EL MICROSCOPIO ELECTRNICO HA MOSTRADO QUE OCURRE LA PRECIPITACIN DEL CARBURO EPSILON, EL CUAL TIENE UNA ESTRUCTURA HEXAGONAL COMPACTA Y UNA FRMULA APROXIMADA A CFE2,4, QUE AL PRECIPITAR DEJA UNA MATRIZ DE MARTENSITA DE BAJO % DE C (ALREDEDOR DE 0,25%). EN ACEROS DE ALTO % DE C, UNA ADECUADA DISPERSIN Y SUFICIENTE CANTIDAD DE CARBUROS PRECIPITADOS, PUEDE PRODUCIR UN ENDURECIMIENTO POR SOBRE EL EFECTO DE ABLANDAMIENTO EN LA MARTENSITA. METALOGRAFA Y TRATAMIENTOS TRMICOS X - 16

3 ETAPA: TIENE LUGAR EN AQUELLOS ACEROS, ESPECIALMENTE ALEADOS, EN LOS QUE QUEDA AUSTENITA RETENIDA DESPUS DEL TEMPLE, Y CUANDO SE SUPERA EL PUNTO MS EN EL REVENIDO; ENTONCES AQUELLA COMIENZA A TRANSFORMAR EN BAINITA. SI LA CANTIDAD DE AUSTENITA ES ELEVADA, SE MANIFIESTA UNA RESISTENCIA AL ABLANDAMIENTO, YA QUE LA BAINITA ES MS DURA.