Ciencias De Los Materiales

INDICE

Introducción…………………………………………………………………..........…3

Contenido

Cementación.................................................................................................4-14

• Cementación con materiales sólidos...........................................5,6 y 7

• Los principales inconvenientes de los cementantes sólidos.............8

• Penetración y distribución del carbono............................................8-9

• Protección de superficies.................................................................9-10

• Cementación Sólida (granulados para cementación en caja).....10-11

• Cementación realizada en maderas nacionales......................12-13-14

A- Materiales y métodos.................................................................12-13

B- Cementación de brocas y ensayos de perforación.....................13

C- Resultados y discusión..............................................................13-14

Esquemas e imágenes....................................................................................15

Características del material............................................................................16

Fases del proyecto y desarrollo.....................................................................17

Conclusiones...................................................................................................18

Bibliografía.......................................................................................................19

INTRODUCCION

En el presente informe del Proyecto de Ciencia de los Materiales I trataremos sobre un tratamiento termoquímico que se aplica en piezas de acero llamado cementación en caja, sin embargo nuestro proyecto no puede ser representado en clase en vista que se requieren determinadas situaciones ( Horno, normas apropiadas de seguridad, y posteriormente la aplicación de otro tratamiento para hacer una comparación real, y no un proceso a media asta ).

La cementación tiene por objeto endurecer la superficie de una pieza sin modificar su núcleo, originando una pieza formada por dos materiales: la del núcleo de acero (con bajo índice de carbono) tenaz y resistente a la fatiga, y la parte de la superficie (de acero con mayor concentración 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 (típicamente, 900 °C). En estas condiciones, el carbono penetra en la superficie que recubre a razón de 0,1 a 0,2 mm por hora de tratamiento.

A la pieza cementada se le da el tratamiento térmico correspondiente, temple y revenido, y cada una de las dos zonas de la pieza, adquirirá las cualidades que corresponden a su porcentaje de carbono.

La cementación 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 piñones, levas, ejes, etc.

CEMENTACIÓN

La cementación es un tratamiento termoquímico en el cual, se obtiene una superficie muy dura, resistente al desgaste y a la penetración y a su vez, el núcleo central es muy tenaz, para poder soportar los choques a que están sometidas.

La cementación consiste en aumentar el contenido en carbono en la superficie de las piezas de acero, rodeándolas con un medio carburante, y manteniendo todo el conjunto, durante un cierto tiempo a elevada temperatura. Luego, se templan las piezas y quedan con gran dureza superficial.

Se puede emplear cementantes sólidos, líquidos y gaseosos, oscilando la duración de la cementación de 6 a 10 horas cuando se utilizan cementantes sólidos, de 1 a 6 horas cuando se trata de sales o cementantes líquidos y de 1 hora a varios días utilizando cementación gaseosa.

Se pueden emplear aceros aleados y sin aleación, de bajo contenido en carbono, generalmente de 0.08 a 0.25 % de C y excepcionalmente algunas veces se cementan también aceros hasta de 0.40 % de C.

La operación se realiza generalmente a temperaturas comprendidas entre 850 y 1000 °C, siendo las temperaturas próximas a 900 °C las más utilizadas.

En el proceso de cementación se pueden distinguir dos etapas distintas: la absorción del carbono por el acero y el mejoramiento de sus características por medio de los tratamientos térmicos adecuados.

La cantidad y distribución del carbonó absorbido por la pieza depende de la composición del acero, de la naturaleza de la sustancia cementante y de la temperatura y de la duración de la cementación.

Una pieza después de cementada se puede considerar compuesta por dos zonas principales de composición química diferente; el núcleo y la periferia o capa cementada, existiendo entre ellas otra tercera zona de transición de menor importancia.

La capa exterior queda con alto contenido de carbono y el corazón con la composición inicial, en la cementación la periferia a pesar de su alto contenido de carbono queda relativamente blanda, y el corazón a pesar de tener un bajo contenido de carbono, queda frágil debido la permanencia del acero durante mucho tiempo a alta temperatura

Como la periferia y el núcleo central de la pieza cementada son de distinta composición, necesitaran diferentes tratamientos, pero como ambas son inseparables, esos tratamientos deberán ser de tal naturaleza, que actúen favorablemente para ambas partes.

Se da el nombre de capa cementada a la zona que después de la cementación queda con un contenido de carbono superior a la del acero y recibe el nombre de capa dura la zona superficial que después del último tratamiento queda con una dureza superior a 58-60 RC, y que suele corresponder a la zona cuyo porcentaje de carbono es superior a 0.50 – 0.80 % de C

A veces en lugar de hacer referencia a la profundidad de la capa cementada se señalan según preferencias la capa con carbono superior a 0.3 a 0.5% de carbono.

Los espesores de las capas cementadas que normalmente se emplean en las piezas de máquinas y motores, se pueden clasificar en tres grupos:

• Capas delgadas con menos de 0.50 mm de espesor de cementación.

Estas profundidades de cementación se utilizan para pequeñas piezas de acero al carbono, endurecidas generalmente con sales de cianuro y templadas directamente desde la temperatura de cementación. Estas piezas deben de utilizarse siempre

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