ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE

CHIMBORAZO

FACULTAD DE MECÁNICA

INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO

TRABAJO DE REPARACIÓN DE ELEMENTOS INDUSTRIALES

Santiago Tacoamán

Código 801

CEMENTACIÓN

Consiste en el endurecimiento de la superficie externa del acero al bajo carbono, quedando el núcleo blando y dúctil. Como el carbono es el que genera la dureza en los aceros en el método de cementado se tiene la posibilidad de aumentar la cantidad de carbono en los aceros de bajo contenido de carbono antes de ser endurecido. El carbono se agrega al calentar al acero a su temperatura crítica mientras se encuentra en contacto con un material carbonoso. Los tres métodos de cementación más comunes son: empacado para carburación, baño líquido y gas.

Procedimiento

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.

Aplicación

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.

Son apropiados para cementación los aceros de bajo contenido de carbono. El cromo acelera la velocidad de penetración del carbono. Los aceros al cromo níquel tienen buenas cualidades mecánicas y responden muy bien a este proceso. Una concentración de níquel por encima del 5% retarda el proceso de cementación.

Según sean los requisitos de dureza y resistencia mecánica existen varios tipos de aceros adecuados para recibir el tratamiento de cementación y posterior tratamiento térmico.

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

Aceros para cementación al Cr-Mo de 95 kgf/mm2: Tiene en su composición un 1,15% de Cr y un 0,20% de Mo. Cementación a 890 ºC - 940 ºC, primer temple a 870 ºC - 900 ºC en aceite, segundo temple a 790 ºC - 820 ºC en aceite. Revenido a 200 ºC como máximo.

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

Aceros para cementación al Cr-Ni-Mo de 135 kgf/mm2: Tiene en su composición un 0,65% de Cr, un 4% de Ni y un 0,25% de Mo. Cementación a 880 ºC - 930 ºC, primer temple a 830 ºC - 860 ºC con aire o aceite, segundo temple a 740 ºC - 770 ºC con aceite. Revenido a 200 ºC como máximo.

Aplicaciones: Piezas de grandes dimensiones de alta resistencia y dureza superficial. Máquinas y motores de máxima responsabilidad, ruedas dentadas, etc.

NITRURADO

La nitruración es un tratamiento termoquímico de endurecimiento superficial por el cual se incorpora Nitrógeno a la superficie del acero, compuesto principalmente por fase ferrítica, mediante el calentamiento en una atmósfera de amoníaco, aplicado a ciertos aceros y fundiciones. Permite obtener durezas muy elevadas, de 70 o 72 HRC. Los aceros o fundiciones nitrurados son superficialmente muy duros y resistentes a la corrosión, y después de éste no es necesario realizar ningún otro tratamiento.

La nitruración se realiza en hornos especiales, exponiendo las piezas a una corriente de amoníaco a una temperatura de 500–525 ºC, durante un tiempo que puede durar hasta 90 horas; la penetración del nitrógeno es de 0,01 mm. por hora aproximadamente. Este proceso tiene la ventaja de que se realiza a bajas temperaturas y por lo tanto las piezas no se deforman, así pues se pueden dejar terminadas con las medidas de acabado antes del tratamiento.

Tipos de procesos de nitruración

Nitruración gaseosa: La nitruración gaseosa se realiza en hornos de atmósfera controlada

Nitruración en baño de sales: La nitruración en baño de sales se realiza a la misma temperatura que la nitruración gaseosa, entre 500 ºC y 570ºC. Para ello se introduce la pieza en un baño de sales fundidas compuesto por cianuros (CN-) y cianatos (CON-) en estado fundido.

Nitruración sólida: En la nitruración sólida las piezas se colocan cubiertas por una pasta se sustancia nitrurante que se eleva a una temperatura entre 520 ºC y 570ºC durante 12 horas.

Nitruración iónica o por plasma: Es un tipo de nitruración gaseosa dirigida a aumentar la velocidad de difusión del N y reducir el tiempo de tratamiento

PROPIEDADES QUE SE MODIFICAN

En el proceso de nitrurado se modifican ciertas propiedades del acero

• Dureza• Resistencia a la tracción• Elasticidad• Acero más maquinable• Mejora la tenacidad• Resistencia a la corrosión

APLICACIONES DEL PRODUCTO

La nitruración se aplica principalmente a piezas que son sometidas regularmente a grandes fuerzas de rozamiento y de carga, tales como pistas de rodamientos, camisas de cilindros, etc. Estas aplicaciones requieren que la piezas tengan un núcleo con cierta plasticidad, que absorba

golpes y vibraciones, y una superficie de gran dureza que resista la fricción y el desgaste.

El campo de aplicación más importante de este tratamiento está situado en la industria automovilística y aeronáutica, para endurecer ejes, piñones, árboles de levas, camisas de cilindros, etc. En matricería se emplea en piezas que tengan roce entre sí o bien en punzones y matrices de embuticiones profundas para evitar el riesgo de adherencias del material embutido.|Matrices de extrusión de aluminio, moldes, correderas, postizos, etc. que vayan a trabajar en inyección de plástico.

|En definitiva el proceso de nitrurado es apropiado para cualquier pieza que necesite resistencia al desgaste.

LICOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Cementaci%C3%B3n

http://isfime.blogspot.com/2008/11/tratamientos-termicos-y-termoquimicos.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Nitruraci%C3%B3n

http://www.buenastareas.com/ensayos/Nitrurado/2704228.html