endurecimiento superficial
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ndurecimiento Superficial
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Procesos termoquímicos
• Carburización• Nitruración
• Carbonitruración
• Nitrocarburación
• Cromizado
• Borizado
• Sulfnización
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Carburización o Cementació
Es el tratamiento de endurecimsuperfcial más común. Implicacalentamiento de una pieza de acero acarbono en presencia de un medio ric
carbono, de manera que el C se diundla superfcie.
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Profundidad de capa en función del tiempo de carburizacióna diferentes temperaturas
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Carburización Solida o en Cajas
!orma una capa entre ".# $ % mm &"."'( $ ".)(" in*.
Compuesto deCarburización
&+olo Endurecedor*
Calor
Contenedorcerrado&Caja de
cementar*
+ieza a CementarCalor
Compuestode carburización
Carbón e-etal Coque de petróleo
/lquitrán
+)"0'"1 de carbonatosde Ba, Ca $ Na=
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Carburización 2aseosaSe crea un atmosera carburante controlada3
El -rosor de la corteza en este tratamiento es del-".)4 a ".5( mm &".""( a "."4" in*.
6os tipos de 7ornos para la carburización -aseosa diidirse en dos cate-or8as3 7ornos continuos $ 7orbatc7.
atmóseracarburantecontrolada
Gas portador. Ejemplos:• Gas Endotérmico• tmósfera !etanol"
#itró$eno
Gas %ico &o GasCarburante'. Ej:
• !etano &Gas #atural'• Propano• (utano
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;ornos continuos3 las piezas transportadas a tra
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;ornos tipo Batc73 las piezas son car-adas $ descadel 7orno en cada partida. 6as piezas se coloccestas o se cuel-an con alambres, se-ún su otama>o. 6ue-o, se las introduce en el 7orno a tracual circula el -as carburante, en -eneral a-itado entilador.
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Carburización liquida
6a ma$or8a de las sales de carburización contienecompuestos de cianuro.
• )i contienen cianuro se introduce C * al$de # a la capa. &El efecto del es despreciable'
• )i no contienen cianuro )ólo se introducC a la pieza.
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Ba>o de sales con cianuro
Sales de baja T o
penetración media
Sales de alta T o
penetración
Profundidades de capa promedio (mm) 0.2 a 1.5 1 a 3
T de carburizacion (ºC) 850 a 900 875 a 950
Cianuro !dico 17 a 23 7.5 a 12
C"oruro #$rico 1% a %0 45 a 55
&'ras sa"es a"ca"inas ( o C" de #a* Ca o r) 0 a 3.5 2 a 10
C"oruro Po'$sico 5.5 a 20
C"oruro !dico 20 a 30 0 a 15
Carbona'o !dico +30 +30
Ciana'o !dico +1 +0.30
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ipos de ,ornos: Crisoles
Calentados con $as o fuel oil Calentados conresistencia eléc
Con electrodos sum
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6as temperaturas t8picas de carburización están ent$ )"A" @C, dentro del ran-o de la austencarburización se-uida de un enriamiento por inproduce un endurecimiento de la superfcie alred
;C (" a #(.
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#itruración
Se 7ace en aceros de aleación es
preerentemente con aleaciones con al-unosi-uientes elementos3 aluminio, molibdeno, anadio $ 7ierro.
emperaturas entre ("" D (5( @ C.
Capa desde "."'( mm &"."") in* 7asta alrde ".( mm &"."'" in* de espesor, con dure7asta ;C 5".
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Nitruración -aseosa3 las piezas de acecalientan en una atmósera de amoniaco &mezcla -aseosa rica en nitró-eno*.
Nitruración l8quida3 las piezas se sumer-sales de cianuro undidas.
Nitruración ionica o por plasma3 se ioniza que creara la atmosera.
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+aco pon el ideo
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Carbonitruración
•Es un proceso modifcado de carburización, $
una orma de nitruración• Inolucra la diusión de C $ N a la superfciee=terior del acero.
• En -eneral se emplean menores &55(0A""
•Espesor de capa entre "."5 $ ".( mm &".""4"."'" in*
•urezas superfciales de #" a #( ;C.
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Carbonitruración -aseosaEs como la carburización -aseosa, se emplea eequipo con la dierencia de que es necesario a-r
' a )'1 de amon8aco a la misma atmósera empla carburización -aseosa.
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Carbonitruración l8quida oCianuraciónSe emplea un ba>o de sales carburizantes como s
en la carburización l8quida, pero a7ora se incremcontenido de cianuro en el ba>o de sales, incremeas8 el contenido de nitró-eno en la capa.
Carburizaci!n,-uida
Carboni'ruraci!n,-uida o
Cianuración
Composici!nu-mica de "a capa
/aor C menorde
/aor menorde C
Profundidad '-pica as'a .35mm < 0.25 mm
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Nitrocarburación
• Es un proceso modifcado de nitruración $ no una
orma de carburización.• anto N como C &en menor cantidad* se
introducen en orma simultánea en el acero enase err8tica &%A"0(A"FC*.
• Se alcanzan durezas superfciales de #" a 5' ;C.
• +uede ser lleado a cabo en un ba>o de sales&l8quido* o en atmósera -aseosa. Gltimamenteestá teniendo ma$or participación lanitrocarburación por plasma.
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Cromizado $ borizado
•/mbos se 7acen a temperaturas ?("0))("@C•En ambos procesos se lo-ra un espesor t8pico de sólo "
mm &"."") a ".""' in*.•/mbos tienen procesos3 solidos&en cajas*, l8quidos&ba>o-aseosos&atmosera*
Cromizado
•
Se aplica a aceros de bajo carbono.• esistencia al calor $ a la corrosión. (orizado
• Se llea a cabo en aceros de 7erramieen n8quel $ cobalto, $ 7ierros undidos
• /lta resistencia a la abrasión $ un bajo
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H
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Endurecimiento por amaSe aplica en aceros al carbono $ aleados, ace7erramienta $ undiciones de 7ierro. 6os combu
inclu$en el acetileno &C';'*, el propano &C4;?* $-ases.
6a proundidad del endurecimiento es de alrede'.( mm &".)" in*.
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Calentamiento por inducción
Se induce corriente
alterna de alta recuencia
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Calentamiento por resistencia a arecuencia
Este m
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Calentamiento por 7az deelectrones&electron beam*Se crea una acumulación rápida de calor.
Cuando se retira el 7az diri-ido, el áreacaliente se enr8a por inmersión $ endureceinmediatamente por transerencia de calor almetal r8o circundante.
Se obtienen mejores resultados cuando seejecuta al ac8o.
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Calentamiento por 7az láser &6abeam*
Se enoca un 7az de luz consistente de alta densi
un área peque>aK el 7az se muee -eneralmentlar-o de una tra$ectoria defnida sobre la superftrabajo. Esto causa calentamiento del acero dentrre-ión austenita. Cuando el 7az se cambia de luárea se enr8a de inmediato por transerencia de c
metal circundante.
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eerencias
• +rocesos ermoqu8micos de Endurecimiento Superf&'")', Lul$ )"*. etrieed rom7ttps3cienciamateriales.fles.Mordpress.com'")'ecimiento0superfcial.pd
• 2rooer, H. +., oberto, C. +., Brito, L. E., Elmer, H&'""5*. Fundamentos de manufactura moderna: Ma
procesos y sistemas &4rd ed.*. H