TRATAMIENTO TÉRMICODEL ACERO

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE REYNOSA

Materia: Proceso de fabricación Profr: Ing. Rey Gaspar Ramírez HerreraIngeniería Industrial 4 Semestre

IntegrantesBarrera Salinas Luis EduardoCastro Martínez José Eduardo

Espinosa Cabrera Armando JosephGallegos Flores DanielLópez Morales Miguel

Malpica Olmedo Jorge AlbertoMartínez Madrid Martin

Sánchez Zavala Jesús OmarNonell Sánchez Luis Uriel

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Criterios de evaluaciónExamen …………………………………………………………………………………………………………….. 40ptsApuntes …………………………………………………………………………………………………………….. 20ptsAsistencia ………………………………………………………………………………………………………….. 15ptsDisciplina …………………………………………………………………………………………………...……… 15ptsParticipaciones …………………………………………………………………………………………….……. 10pts

Reglas en clase1-. Se darán 10 minutos de tolerancia como retraso.2-. Guardar absoluto silencio en la exposición, de no ser así hay puntos menos sin previo aviso.3-. Para tener participaciones completas deberán tener 3 ó 4 como mínimo.4-. El máximo de faltas permitidas son 3, mayor a estas pierden la mitad del valor del examen.5-. Hay exentos, dependiendo el comportamiento y el interés que se muestre en la clase, lo cual se ve reflejado en nuestra evaluación.6-. Tres llamadas de atención es igual a una falta.7-. Cinco puntos menos por, mascar chicle, traer gorra y clipear en clase.

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ANTECEDENTESDesde la antigüedad, el inmenso valor de los metales para el progreso de la civilización se pudo atribuir a la facilidad con que se podían conformar plásticamente a temperatura ambiente y con mayor facilidad aun a temperaturas elevadas. En segundo lugar, sólo a su comportamiento elástico y plástico se debe la capacidad del hierro que contiene carbono, llamado acero, para volverse muy duro al ser calentado y luego rápidamente enfriado en un medio como el agua.

La alta calidad de las espadas hechas en Damasco ha sido legendaria desde Alejandro el Grande; se decía que con una de ellas se había cortado el nudo Gordiano y que los Sarracenos las habían empuñado para combatir a los Cruzados. El procedimiento para hacer estas espadas se mantenían en secreto y nunca se descubrió, por lo que finalmente se perdió. Ahora se cree que el procedimiento de forjar, y lo que es mas importante, el proceso de tratamiento térmico que se utilizo, producían este acero al carbono extraordinariamente duro y tenaz.

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GENERALIDADESEn principio, los únicos tratamientos que se utilizaban eran los tratamientos térmicos, el objeto de estos era mejorar las propiedades mecánicas de los metales, obteniendo algunas veces mayor dureza y resistencia mecánica, y otras mayor plasticidad para facilitar su conformación. Por inducción se extendió más tarde la denominación de tratamientos a otros procesos, como la segmentación, cianuración etc.

¿QUÉ SON LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS?Los tratamientos térmicos son operaciones de calentamiento y enfriamiento a temperaturas y en condiciones determinadas a que se someten los aceros para conseguir las propiedades y características más adecuadas a su empleo o transformación. No modifican la composición química pero sí otros factores tales como los constituyentes estructurales y como consecuencia las propiedades mecánicas.

Una característica fundamental de los tratamientos térmicos es que estos son realizados al acero, y su meta principal es trabajarlo de manera óptima para lograr tener materia prima y productos terminados con el fin de lograr un desarrollo en determinadas industrias.

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Componentes del hierro impuroHematita: Es un mineral compuesto de óxido férrico, cuya fórmula es Fe2O3 y constituye una importante mena de hierro ya que en estado puro contiene un 70% de este metal. A veces posee trazas de titanio (Ti), de aluminio (Al), de manganeso (Mn) y de agua (H2O).

Magnetita: La magnetita es un mineral de hierro constituido por óxido ferroso-diférrico (Fe3O4), es un imán natural.

Ferrita: La 'ferrita' o hierro-α (alfa) es, en metalurgia una de las estructuras cristalinas del hierro. 

Austenita: La austenita es una forma de ordenamiento distinta de los átomos de hierro y carbono. Ésta es la forma estable del hierro puro a temperaturas que oscilan entre los 900 a 1400 ºC. Está formado por una disolución sólida del carbono de hierro, lo que supone un porcentaje máximo de C del 2,11%. Es dúctil, blanda y tenaz.

Perlita: Se denomina perlita a la microestructura formada por capas o láminas alternas de las dos fases (α y cementita) durante el enfriamiento lento de un acero a temperatura eutectoide.

Cementita: La cementita es un constituyente de los aceros, y otras aleaciones férreas como las fundiciones blancas, que aparece cuando el enfriamiento de la aleación sigue el diagrama metaestable Fe-Fe3C en vez de seguir el diagrama estable hierro-grafito. La cementita tiene un 6,67% en peso de carbono, y es un compuesto intermetálico de inserción.

Martensita:  Es el nombre que recibe la fase cristalina, en aleaciones ferrosas.

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DIAGRAMA HIERRO-CARBONOPara poder comprender los principios básicos que intervienen en el tratamiento térmico del hierro y del acero, se debe entender primero el diagrama hierro-carbono. El diagrama de la curva de enfriamiento muestra los cambios de fase que se presentan en el hierro, del hierro liquido al hierro delta solido a 1538 ºC (2800 º F) y, luego, a hierro gama o austenita al enfriarse alrededor de 869 ºC (1600 º F). El hierro experimenta después otra transformación a hierro alfa o ferrita al enfriarse todavía más. El porcentaje de carbono en el hierro aumenta hacia el lado derecho del diagrama, y termina en 6.67% de carbono. El diagrama finaliza allí por que 6.67% de carbono en peso es el contenido de carbono que hay en el compuesto de carburo de hierro (Fe3C), y no se obtendría otra información útil si se incluye mas carbono. La mayor parte del diagrama esta dedicada a los hierros fundidos, ya que en un porcentaje mayor de carbono de 2% produce hierro colado y, un porcentaje menor a este produce acero.

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Eutéctico: Es una palabra que significa la temperatura de fusión más baja. En cualquiera de los 2 lados del punto eutéctico de la porción del hierro fundido en el diagrama, el metal solidifica lentamente en un intervalo de temperatura que va desde la curva de líquidus a la de los sólidus en la cual el metal esta en un estado ¨pastoso¨, pero en el punto eutéctico, solidifica instantáneamente como un metal puro. (0.8% de C)

Eutectoide: Como el metal esta ahora en estado solido, la palabra no se refiere a solidificación si no a la temperatura de transformación mas baja de la austenita a la ferrita. (2% de C).

Hipereutectoide: Acero que contiene mas carbono que el eutectoide.

Eutéctico, Eutectoide e Hipereutectoide

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EQUIPOS DE CALENTAMIENTOPueden ser de calentamiento total o parcial. Entre estos se encuentran:

Hornos semimuflas: Son aquellos en los cuales la llama entra dentro de la cámara donde se encuentra la pieza.

Hornos muflas: La llama rodea por fuera la cámara de la pieza.

Hornos de sales: En estos, la pieza se sumerge en un baño de sales fundidas.

Hornos de atmosfera controlada: La cámara que contiene la pieza es hermética y en su interior encontramos una atmosfera gaseosa. Los hornos de calentamiento parcial o superficial de la pieza son los de inducción.

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Tratamientos Superficiales

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Clasificación de los tratamientos térmicos

Tratamientos térmicos

Recocido

Temple

Revenido

Normalizado

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Tratamiento térmico por ¨Recocido¨Consiste básicamente en un calentamiento hasta temperatura de austenizacion (800-925 ºC) seguido de un enfriamiento lento. Con este tratamiento se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza. También facilita el mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, afinar el grano y ablandar el material, eliminando la acritud que produce el trabajo en frio y las tensiones internas.

El recocido se realiza sobre un metal en cualquiera de los siguientes casos:a) Para reducir la dureza y fragilidad.b) Para alterar la microestructura de manera que se puedan obtener las propiedades

mecánicas deseadas.c) Para ablandar el metal y mejorar su maquinibilidad o formabilidad.d) Para recristalizar los metales en trabajo en frio.e) Para aliviar los esfuerzos residuales inducidos por los procesos de formado previo.

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Se usan diferentes términos para el recocido dependiendo de los detalles del proceso y de la temperatura usada, que va en relación con la temperatura de re-cristalización del metal que se trata.

El recocido, es una de las operaciones de tratamiento térmico mas importantes y utilizadas en el tratamiento térmico del acero. Consiste en calentar el acero hasta una temperatura dada, un mantenimiento a esa temperatura y un enfriamiento lento en el horno. Se obtienen estructuras de equilibrio, son generalmente tratamientos iniciales que ablandan el acero.

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Tipos de ¨Recocido¨Este término, que significa ablandamiento por calor, es un tratamiento que se aplica a las piezas forjadas, chapas o alambres trabajados en frio, y a piezas moldeadas por fusión. Su propósito puede comprender una o varias de las siguientes finalidades: a) Eliminar tensiones internas, producidas por algún tratamiento previo; b) Ablandar el acero, para conseguir ciertas especificaciones mecánicas o facilitar el mecanizado; c) Disminuir el tamaño de grano; d)Conseguir una determinada microestructura.

Se distinguen varios tipos de recocido, que se conocen como completo, de trabajo, de eliminación de tensiones y de esferoidización.

Recocido Completo: Consiste en calentar, lentamente, el acero a unos 50º por encima de la zona de temperatura critica; mantenerlo a esta temperatura el tiempo suficiente para permitir que se produzcan las transformaciones necesarias, siguiendo la regla empírica de no menos de 20 minutos por centímetro de espesor de la sección mas gruesa tratada, y enfriar lentamente, de 65 a 90º por hora, hasta una temperatura previamente determinada.

Si los aceros hipereutectoides se enfrían lentamente, desde una temperatura superior a la de la línea Acm, la cementita aparece rodeando los granos de perlita, lo que aumenta la fragilidad del acero, debido a formarse una malla más o menos continua de ese constituyente frágil. Por eso el calentamiento de los aceros hipereutectoides, para el recocido completo, se hace un poco por encima de la línea eutectoide Ac1.

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El recocido de ciclo o completo se aplica, con mas frecuencia, para obtener una deseada microestructura o dureza, o una combinación de los dos.En las piezas de aceros moldeados por fusión, el único medio de hacer desaparecer completamente las estructuras de granos grandes y de Widmanstatten, que se caracteriza por su fragilidad, es por un completo recocido. Para las piezas moldeadas, sobre todo cuando se quiere conseguir el máximo afino de grano es muy conveniente aplicar un doble recocido. Para los aceros con menos de un 0.6% de carbono este comprende cuatro etapas:

1) Calentar el acero por encima de su punto critico superior y mantenerlo hasta conseguir la completa disolución de la ferrita, empleando la temperatura mas baja posible para mantener el mínimo tamaño de grano.

2) Enfriar con lentitud, hasta justamente por debajo del punto critico inferior; esto produce granos de ferrita del mismo tamaño, aproximadamente, de los granos de austenita conseguidos antes.

3) Recalentar, exactamente, por encima del punto critico inferior y mantener la temperatura hasta que se disuelva cualquier área de perlita formada en la etapa anterior.

4) Enfriar muy lentamente, con lo que se producen áreas perlíticas finas, sin deshacer los granos de ferrita.

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Recocido de trabajo: La pieza de trabajo se recuece para restaurar su ductilidad, la cual se ha perdido en parte o completamente mediante el endurecimiento por trabajo durante el trabajo en frio. Posteriormente, la pieza se puede seguir trabajando hacia la forma final deseada. Si la temperatura es elevada y/o el tiempo de recocido es largo, puede dar el resultado un crecimiento del grano con efectos adversos a la capacidad de formabilidad de la piezas recocidas.

Recocido de eliminación de tensiones: Para reducir o eliminar tensiones residuales, una pieza es comúnmente sometida a un recocido de eliminación de tensiones. La temperatura y el tiempo requeridos para este proceso dependen del material y de la magnitud de los esfuerzos residuales presentes. Los esfuerzos residuales pudieron haber sido inducidos durante el formado, el maquinado u otros procesos de formado o pueden haber sido causados por cambios volumétricos durante la transformación de una fase.Para los aceros, la pieza no se calienta a una temperatura tan elevada como A1, a fin de evitar transformaciones de fase. En general se emplea un enfriamiento lento, como el que ocurre en el aire quieto. La eliminación de tensiones promueve la estabilidad dimensional en situaciones donde el relajamiento subsecuente de los esfuerzos residuales pudiera causar distorsión de la pieza cuando queda en servicio a lo largo de un periodo de tiempo. También reduce la tendencia hacia el agrietamiento por esfuerzo-corrosión.

Estructura de esferoidización: El recocido por esferoidización mejora la capacidad de trabajar en frio y la maquinibilidad de los aceros.

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Tratamiento térmico ¨Temple¨• Tiene por objeto endurecer y aumentar la resistencia del acero.

• Se calienta el acero a una temperatura ligeramente mas elevada que la critica superior (entre 900-950 ºC) y se enfría luego más o menos rápidamente (según las características de la pieza) en un medio como agua, aceite etc.

• El temple consiste en un enfriamiento rápido desde una alta temperatura (750-900 ºC) a que se ha sometido el acero.

• Para conseguir que el acero quede templado no basta haberlo calentado a la temperatura conveniente, si no que es necesario que la velocidad de enfriamiento sea la adecuada.

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Medios de enfriamientoLos medios de enfriamiento mas usados son: agua, aceite y chorro de aire, aunque hay otros; así tenemos que la inmersión en mercurio u otro buen conductor de calor, produce mayor dureza y fragilidad que la inmersión en agua, mientras que el enfriamiento en aceite (temple al aceite), endurece sin fragilidad (debido a la menor acción refrigerante del aceite), y eleva por lo tanto la elasticidad, tenacidad y resistencia a la tracción del acero.

• Temple al agua: Se emplea a temperaturas entre 15 y 20 ºC. Para los aceros al carbón; por este medio el enfriamiento es mas rápido y puede producir grietas a los aceros aleados.

• Temple al aceite: Se emplea para aceros al carbón de menos de 5mm de espesor y aceros aleados, hay aceites especialmente preparados para este uso, pero se pueden usar aceites de menos de Engler (No. 20), estando a una temperatura de 50 a 60 ºC.

• Temple al aire: Para emplear al aire como medio de temple, se somete la herramienta o pieza que ha de templarse a una corriente de aire, teniendo cuidado que el enfriamiento se haga con uniformidad y en caso de herramientas, por la parte del filo. Este medio se emplea en los aceros rápidos.

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Temperaturas recomendadas para el templado

Estas temperaturas estarás de acuerdo con la cantidad de carbono que contenga el acero y con relación a esto, mientras mas pobre es el material en carbono, mayor debe ser el calentamiento.

Tipo de Acero Temperatura Tipo de enfriamiento

Suave 845 ºC- 870 ºC Agua

Semiduro 825 ºC- 845 ºC Agua

Duro 805 ºC- 825 ºC Agua

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Después de haber sido endurecido, el acero queda frágil y puede romperse con el golpe mas ligero, debido a los esfuerzos internos provocados por el enfriamiento brusco. Para vencer esta fragilidad, el acero se templa; es decir, se vuelve a calentar hasta la temperatura deseada o color correspondiente, y, enseguida, se vuelve a enfriar con rapidez. El templado le da tenacidad al acero y lo hace menos frágil, aunque se pierde un poco de la dureza. Conforme el acero se calienta, cambia de color, y estos colores indican varias temperaturas de templado.

Color º C º F Herramientas

Paja tenue 220 430 Cuchillas, brocas y machuelos

Paja medio 240 460 Punzones y terrajas, fresas

Paja oscuro 255 490 Hojas de corte, caras de martillo

Purpura 270 520 Ejes, cinceles de madera, herramientas

Azul oscuro 300 570 Cuchillos, cinceles de acero

Azul claro 320 610 Destornilladores, muelles

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Tratamiento térmico por ¨Revenido¨* Los aceros pueden quedar excesivamente duros y sobre todo muy frágiles después del temple, por lo que se le somete a continuación para evitar dichos efectos a otro tratamiento llamado revenido.

* El revenido consiste en un nuevo calentamiento a una temperatura variable, según el resultado que se desea obtener, seguido de un enfriamiento.

* Las temperaturas del revenido, se pueden medir aproximadamente por medio del color. Cuando las piezas que se revienen, están pulidas, se forma en la superficie una fina capa de oxido que va coloreándose según la temperatura.

* Las temperaturas de revenido las proporciona el fabricante de aceros aleados.

Temperatura Color

220 ºC Amarillo claro

240 ºC Amarillo paja

250 ºC Amarillo pardusco

260 ºC Rojo obscuro

270 ºC Rojo purpura

280 ºC Violeta

290 ºC Azul claro

300 ºC Azul obscuro

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COLORES DEL REVENIDO

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Temperaturas del revenido en las

herramientas de acero al carbono

Amarillo claro: Herramientas que necesitan gran dureza y no estan sometidas a golpes bruscos: buriles de grabar, rasquetas y ralladores.

Amarillo pardusco: Herramientas de corte expuestas a ciertos golpes; buriles para torno, cepillos, martillos de forjador, punzones y cinceles.

Rojo oscuro: Machuelos y brocas.

Violeta o azul claro: Herramientas que necesitan gran tenacidad, aunque menos dureza; desarmadores, hachas y hojas de tijera.

Azul oscuro: Muelles y resortes.

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Si el acero al carbono, una vez templado, se calienta a temperatura mas baja que la de austenización durante tiempo variable, se obtienen durezas cada vez menores. Este tratamiento térmico es el revenido: disminuye la dureza y aumenta la tenacidad del acero conseguidas después del tratamiento térmico del temple.

Por revenido disminuyen la resistencia a la tracción y el limite elástico, al propio térmico que aumentan la elongación, la estricción y la resilencia. Este comportamiento es debido a la variación de la microestructura. En el revenido del acero al carbono se pueden considerar cuatro etapas, cuyas características se describen seguidamente.

• En la primera etapa del revenido, cabe diferenciar el comportamiento de los aceros con contenido en carbono inferior y superior al 0.2 %. En el primer caso, todo el carbono que contiene la martensita difunde y se segrega en los defectos cristalinos: dislocaciones y limites de grano.

• La segunda etapa del revenido parece que ocurre a temperaturas comprendidas entre los 100 y 300 ºC y la microestructura resultante es una mezcla de ferrita y carburo épsilon que tiene la apariencia del constituyente bainitico. Durante esta transformación tienen lugar grandes cambios volumétricos: aumento de volumen.

• En la tercera etapa los carburos épsilon se disuelven y entonces precipita la cementita, al propio tiempo que la martensita deja bajo contenido en carbono se convierte en ferrita. La matriz experimenta contracción volumétrica.

• La cuarta etapa del revenido de los aceros al carbono, que solo tiene lugar calentando a temperaturas comprendidas entre los 350 y 400ºC, consiste en la coalescencia y esferoidización de los carburos de hierro. En los aceros aleados, los elementos químicos de aleación repercuten en la dispersión de los carburos (cementita): Vanadio, Molibdeno, Silicio, Tungsteno, Cromo dificultan la difusión del carbono y la coalescencia de los carburos.

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Diagrama de Dureza vs Temperatura del Revenido

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Tratamiento térmico por ¨Normalizado¨• Tiene por objeto dejar un material en estado normal, es decir, ausencia de

tensiones internas y con una distribución uniforme del carbono. Se suele emplear como tratamiento previo al temple y al revenido.

• El objetivo del normalizado es dar al acero afinamiento de la estructura y eliminar tensiones internas. Se emplea para piezas fundidas, forjadas y laminadas.

• Consiste en un calentamiento (875-945 ºC) y un enfriamiento a temperatura ambiente. Solo puede efectuarse en aceros al carbono.

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Tratamientos termoquímicos

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Tratamientos TermoquímicosLos tratamientos termoquímicos del acero consiguen aumentar la dureza superficial de los componentes dejando el núcleo mas blando y flexible, modifican las características del material por medio del calentamiento y enfriamiento, pero cambiando también la composición química del material:

• Cementación: Aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentración de carbono en la superficie.

• Cianurización: Endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. Se utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato sódico. Se aplican temperaturas entre 760 y 950 ºC.

• Sulfinización: Aumenta la resistencia al desgaste por acción del azufre. El azufre de incorporo al metal por calentamiento a baja temperatura (565 ºC) en un baño de sales.

• Nitruración: Al igual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie de la pieza.

Como la composición de aceros es una aleación de hierro y carbono que contiene otros elementos de aleación, los cuales le confieren propiedades mecánicas especificas para su utilización en la industria metal-mecánica.

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Clasificación de los tratamientos termoquímicos

Tratamientos termoquímicos

Cementación

Nitruración

Sulfinización

Cianurización

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Tratamiento termoquímico ¨Cementación¨

La cementación consiste en aportar carbono a la superficie del acero, modificando su composición química, con lo cual podríamos decir que tenemos un acero en el exterior y otro en el interior de la pieza. La cementación no constituye un tratamiento que altere las características mecánicas de la pieza, sino que es un tratamiento preparatorio para llevar acabo, posteriormente, un proceso de temple que afecte solamente a la zona exterior de la pieza.

La cementación se aplica a diferentes tipos de piezas, tales como engranajes, piñones, ejes y, en general, piezas cuya aplicación requiere una resistencia al desgaste en la parte exterior y una alta resistencia a los golpes y paradas bruscas.

Un aspecto importante en las piezas sometidas a cementación es la profundidad de la capa. Tras llevar acabo el proceso de cementado + temple, tan solo esta dura una capa de 0.5 a 1 mm, por lo que existe un mecanizado posterior al tratamiento, puede hacer que la misma desaparezca si no se ha previsto en la preparación de la pieza.

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Dureza superficial y resistenciaLa temperatura usual de cementación es cercana a los 950 ºC y la profundidad de este tratamiento depende del tiempo y la dureza deseada. Una vez obtenida la capa exterior rica en Carbono, se endurece por temple.

Características de la cementación

• Endurece la superficie• No afecta al corazón de la pieza• Aumenta el carbono de la superficie• Se coloca la superficie en contacto con polvos de cementar• El enfriamiento es lento y se hace necesario un tratamiento térmico posterior• Los engranajes suelen ser piezas que se cementan

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Equipos típicos para la cementación1-. Cajas: Se cementa con mezcla cementante que rodea a la pieza en un recipiente cerrado, el cual se calienta a la temperatura adecuada durante el tiempo requerido y luego se enfría con lentitud. Este equipo no se presta para alta producción, siendo sus principales ventajas su economía, eficiencia y la no necesidad de una atmosfera preparada. En realidad, el agente cementante, son los gases que esta pasta que rodea al material desprende cuando se calienta el horno.

2-. Gas: Es mas eficiente que el anterior, los ciclos son mas controlados, el calentamiento mas uniforme, es mas limpio y requiere de menos espacio. La pieza se calienta en contacto con Monóxido de Carbono (CO) y/o un hidrocarburo, por ejemplo alguna mezcla de gases que contenga butano, propano o metano, que fácilmente se descompone a la temperatura de cementación. El gas tiene una composición típica de:CO 20%, Hidrogeno 40% y Nitrógeno 40%, pudiendo modificarse la composición de este para controlar el potencial de carbono.

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TIPOS DE CEMENTACIÓNA) Con materias solidas: El elemento portador es el carbono, y se emplean

activadores, a base de carbonatos alcalinos o alcalinotérreos, que permiten aumentar la presión de CO resultante de la combustión del carbono.

La instalación es simple: Cajas cerradas calentadas por fuente externa, lo que constituye una ventaja por la baja inversión. Las piezas se encierran en su interior. Sin embargo, tiene inconvenientes sobre los otros procesos, como son:1) Dificultad de conseguir temperatura constante en todos sus puntos.2) Elevado coste de producción derivado de la dificultad de automatización.

B) Con materias liquidas: El elemento portador es un baño de sales manteniendo a la temperatura de austenizacion. Las piezas se sumergen en su interior. Las sales pueden ser diversas; entre ellas el cianuro sódico activados por carbonatos alcalinos, de bario.La fuente de calefacción puede ser eléctrica, actuando la propia sal, conductora, como resistencia. El suministro de carbono suele ir acompañado por el de nitrógeno del radical CN, lo que significa un efecto combinado de nitruración y cementación, que potencia el endurecimiento del carbono.La cementación en sales no tiene la desventajas de la cementación en solido aunque sigue teniendo algunas dificultades en la automatización, siendo destacable la toxicidad de las sales empleadas, cianuros.

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Tratamiento termoquímico ¨Nitruración¨La nitruración es un tratamiento que tiene por objeto aportar nitrógeno a la capa superficial de los aceros, con lo que se consigue endurecerla extraordinariamente.

La dureza se atribuye a la formación de estructuras combinadas de nitruros de los elementos de aleación del acero. Este tratamiento se realiza, cuando la pieza lo requiere, posteriormente a los tratamientos de temple y revenido.

Se nitruran aquellas piezas donde se requieren una alta dureza superficial, alto poder antigripaje y tenacidad de la capa dura. Debido a que se utilizan temperaturas de tratamiento relativamente bajas, de entre 500 y 600 ºC, las deformaciones son prácticamente nulas.

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Tipos de nitruración

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Tratamiento termoquímico ¨Sulfinización¨Consiste en calentar el acero en un baño de sales de cianuro y de carbonita fundidas.

Con este tratamiento se obtiene una gran dureza superficial, lo que se traduce en una mayor resistencia al desgaste y permite soportar mayores fricciones en seco a temperaturas próximas a los 1000 ºC.

Las piezas a tratar se introducen en baños de Carbono, Nitrógeno y socio en un 95% y de Azufre, Nitrógeno y Sodio en un 5% calentadas a 560-770 ºC.En tres horas de tratamiento se puede conseguir una capa sulfinizada de 0.3 mm.

Hay que tener en cuenta que después de la sulfinizacion las dimensiones de la pieza aumentan ligeramente. Con la sulfinizacion se consigue mejorar la resistencia al desgaste, favorecer la lubricación y evitar el agarrotamiento.

Las ventajas mas significativas de este tratamiento son:• Por no tener azufre no produce el gripado.• Se puede hacer en todos los aceros, incluso en los aleados.

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Tratamiento termoquímico por ¨Cianurización¨

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GlosarioNudo Gordiano: Procede de una leyenda según la cual un campesino de Gordión (actual Anatolia) llamado Gordias llevaba sus bueyes atados al yugo con unas cuerdas anudadas de modo tan complicado que era imposible desatarlas. Este hombre cumplió un augurio que promulgaba el hecho de que el futuro rey de Frigia vendría por la Puerta del Este acompañado de un cuervo que se posaría en su carro. Según las tradiciones, quien consiguiera desatar el nudo gordiano podría conquistar Oriente.Cuando Alejandro Magno (356–323 a. C.) se dirigía a conquistar el Imperio persa, en el 333 a. C., tras cruzar el Helesponto, conquistó Frigia, donde se enfrentó al reto de desatar el nudo. Solucionó el problema cortando el nudo con su espada. Esa noche hubo una tormenta de rayos que simbolizó, según Alejandro, que Zeus estaba de acuerdo con la solución, y dijo: «tanto monta cortar como desatar» ('da lo mismo cortarlo que desatarlo'). Efectivamente, Alejandro conquistó Oriente.

Sarracenos: El término sarraceno denominaba en su origen a los pueblos nómadas del desierto que ocupaban el área que se extiende desde la actual Siria hasta Arabia Saudí.

Acritud: Es la propiedad de un metal que se traduce en el aumento de la dureza, fragilidad y resistencia a la tracción, por efecto de las deformaciones en frío.

Estructura de Widmanstätten: En la estructura de Widmanstätten un enfriamiento rápido desde altas temperaturas obliga a un crecimiento de la ferrita según ciertas direcciones preferenciales, resultando granos alargados en dichas direcciones del grano de austenita previo.

Maquinibilidad: Es una propiedad de los materiales que permite comparar la facilidad con que pueden ser mecanizados por arranque de viruta.

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Buril: Se denomina buril a una herramienta manual de corte o marcado formada por una barra de acero templado terminada en una punta con un mango en forma de pomo que sirve fundamentalmente para cortar, marcar, ranurar o desbastar material en frío mediante el golpe con un martillo adecuado, o mediante presión con la palma de la mano.

Machuelo: Un machuelo es una herramienta de corte recto o helicoidal, y se utiliza para elaborar cuerdas roscadas en diferentes materiales, principalmente hierro.

Elongación: Alargamiento que sufre un cuerpo que se somete a esfuerzo de tracción.

Estricción: Es la reducción de la sección que se produce en la zona de la rotura.

Resilencia: Este concepto se refiere a la capacidad que los materiales tienen de acumular energía elástica antes de volverse viscosos o entrar en régimen de fluencia.

Tracción: Es el esfuerzo interno a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

Dureza: Es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes; entre otras.

Tenacidad: Es la energía total que absorbe un material antes de alcanzar la rotura, por acumulación de dislocaciones. 

HRC: Escala de dureza Rockwell.

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BibliografíaMolera, Solá, Pere. Tratamientos térmicos de los metales. Marcombo. 1991. Editorial Productica.

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Gómez Morales, Tomas, Águeda Casado, Eduardo, García Jiménez, José Luis y Martin Navarro, José. Mecanizado Básico para electromecánica. México. 2011. Editorial Paraninfo. pp. 304.

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Gracias por su atención