Cementing

PROCESO DE CEMENTACIÓN

La mayor parte de las piezas que componen las máquinas y motores, se fabrican de forma que sus propiedades mecánicas sean bastante uniformes en toda la masa.

Sin embargo, en ciertos mecanismos es necesario que algunas piezas tengan superficies muy duras, resistentes al desgaste y a la penetración, y el núcleo central muy tenaz, para poder soportar los choques a que están sometidas.

Uno de los procedimientos más utilizados en la actualidad para conseguir estas características, al parecer opuestas entre sí, es la cementación.

La cementación consiste en aumentar el contenido de carbono en la superficie de las piezas de acero, generando una atmósfera con un alto contanido en carbono a su alredor mediante un medio carburante (normalmente metanol,propano) y manteniendo todo el conjunto durante un determinado tiempo a unas temperaturas próximas a los 900ºC.

Posteriormente las piezas son templadas, obteniendo una gran dureza superficial y un núcleo muy tenaz.
Al calentarse los medios carburantes a esas temperaturas, estos se disocian generando carbono naciente, que es el responsable de la cementación al combinarse con el hierro alfa

C + 3Fe = C Fe3

formando carburo de hierro, y posteriormente al difundirse el carbono o el carburo de hierro hacia el interior de las piezas es cuando verdaderamente se produce el proceso de cementación.

En el tratamiento térmico de cementación se emplean aceros aleados y sin aleación, de bajo contenido en
carbono, generalmente de 0,08 a 0,25% de C y excepcionalmente se pueden cementar también aceros hasta de 0,40% de C.

Mediante este proceso es posible obtener capas cementadas de 3mm o superiores en cualquier tipo de acero de cementación.

El control de los procesos de cementación consta de dos partes:

Control de dureza superficial sobre pieza

Para determinar la dureza superficial Biltra dispone de durómetros de 150kg HRC para las diferentes dimensiones de las piezas, calibrados según la norma CL/IT.2.2., con carga de 150kg. y cono de diamante.
Para la determinación de la dureza superficial de las piezas se utiliza el método Rockwell según Norma UNE -EN-ISO-6508-1.
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FERROVIARIO INDUSTRIA QUIMICA INDUSTRIA NAVAL

Control de la capa cementada

Cada hornada de cementación lleva consigo una probeta patrón, la cual después de concluido dicho proceso, se procede a analizar en nuestro laboratorio, determinándose:

– La dureza superficial mediante durómetro de 150kg. HRc
– La dureza de núcleo mediante durómetro de 150kg. HRc
– La profundidad de la capa cementada mediante microdurómetro  según DIN 50190-2
– Estado estructural de la muestra: contenido de austerita retenida, presencia carburos, etc.
– Otros parámetros como: tamaño de grano, oxidación intergranular, etc.

Todos los parámetros analizados quedan reflejados en nuestro Certificado de Tratamiento CL/PLAN.00 acompañados con una micrografía de la estructura superficial de la muestra.

Para el control de capa cementada, Biltra se basa en la norma DIN 50190-2 y realiza dos tipos de ensayos:

1.- Estudio metalográfico de la estructura de la capa cementada

2.- Grafico de microdurezas obtenidas

 

Dichos resultados quedan junto con la probeta patrón archivados durante tres años en nuestro
Departamento de Control de Calidad, estando en cualquier momento a disposición del cliente.

En el caso de que el cliente mande probeta propia para sus piezas (lo cual sería
conveniente), deberá ser del mismo material de partida que las piezas, y deberán realizar los
mismos procesos que a éstas con el fin de que nos encontremos:

– Mismo material que las piezas
– Misma resistencia que las piezas
–  Carencia de descarburación producida en la forja o laminación y bonificado.

A dicha probeta se le someterá a los mismos procesos térmicos y ensayos que a la probeta patrón.

Al cliente se le suministrará los resultados obtenidos del Laboratorio, así como la mitad de la probeta, quedando la otra mitad en nuestro Departamento de Control de Calidad, en la misma cadencia que la señalada anteriormente de tres años.

CONSIDERACIONES IMPORTANTES

Entre los diverosos factores que deben tenerse en cuenta para le eleccion de uno u otro tipo de acero de cementación, los más importantes son tres:

1.La forma o tamaño de las piezas que se van a fabricar junto con las tolerancias de dimensiones que se exigirán a las piezas después del temple, ya que en función de las tolerancias que se admitan en las deformaciones, se decidirá, si es posible, si el temple se ha de hacer en agua, en aceite o por algun otro procedimiento y, en consecuencia, etas condiciones servirán, en gran parte, para señalar los elementos de aleacion que debe tener el acero.

En este sentido indicar que el procedo de temple genera siempre deformación en la pieza, algo a tener en cuenta para dejar un sobrematerial en la misma.

2. La resistencia que deben tener las piezas en el núcleo central

3. El precio que se puede llegar a pagar por el acero.

Los aceros de cementación, de acuerdo con los elementos de aleación que contienen se pueden clasificar en tres grupos:

1. Aceros al carbono: aceros que solo contienen en cantidades apreciables carbono, silicio y manganeso, que son los elementos fundamentales de los aceros ordinarios.

2. Aceros de media aleación: aceros en lo que la suma de los porcentajes de elementos de aleación, cromo, niquel, molibdeno y manganeso es inferior al 3%.

3. Aceros de alta aleación: aceros con elementos de aleación en porcentajes superiores al 3% cuando se requiere evitar deformaciones y se quieren obtener elevadas resistencias en el núcleo central.

   

BILBAINA DE TRATAMIENTOS

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Tel: 944562512    Fax: 944562554
E-mail: biltra@biltra.com
Contacto: comercial@biltra.com


Cementation is a treatment that is intended to modify the chemical composition of the surface layer of the steel carbon enriching , in order to get pieces of low hardness acquire core surface high hardness.

The steels used in the cementing contents are generally below 0.25% carbon and by heat treatment of carburizing is achieved with a surface layer 0.70 % to 1.10% of carbono.Un temple gives back the surface layer hardness levels above 60 HRc , keeping the core good toughness.

THE ESSENTIAL PURPOSE OF CEMENTING IS HARD TO GET PARTS WITH HIGH SURFACE HIGH TOUGHNESS IN THE CORE.

Consequently, this treatment consists of two major phases:eje y piñones cementados

– The surface carburizing

– Temple back and tempering / s to ease tensions temperate parts

Carbon enrichment of the surface layer of the parts is performed by heating these fuel among at temperatures between 870 º C and 950 º C. The duration of this heating is related to various parameters of which the most important is the carburized layer depth desired.

The phenomenon of the carburetor is divided into two parts:

1. ª transfer carbon atoms from a cementitious product pieza.Se surface is chemical reactions in which the temperature, the type of cement and steel chemistry are critical factors.

2. ª The spread of these carbon atoms from the surface toward the interior of the pieces, the preponderant factor being temperature and having little importance both cementing medium such as steel composition.
conico-rectoCarbon potential, which is very important from the viewpoint will cementing is the carbon content of a carbon steel in equilibrium with the cementitious product at a given temperature.

The operation that always follows the cementation of the pieces is the temple, which can be performed in three different modes: Temple direct, simple and temple temple twice.

Finally, the previously hardened components are subjected to a tempering at low temperature (between 100 ° C and 250 ° C) in order to reduce tensions created by resilience in the formation of martensite tetragonal.

CEMENTING BENEFITS
The primary purpose of cementing is to obtain parts with high surface hardness and high toughness in the core.

The main advantage cementation has on other surface treatments lies in the depth of layer we can get, up to 3 mm as a general rule, this quality becomes essential for design of certain mechanical components such as gears, sliders, dollies or any element metalworking require a high wear resistance.