TRATERIBER CEMENTACIÓN. Carburación, carbonitruración. Propiedades. Núcleo dúctil

Transcripción

1 TRATERIBER CEMENTACIÓN Carburación, carbonitruración Propiedades Núcleo dúctil Resistencia a la fatiga mejorada Alta resistencia al desgaste por abrasión Alta dureza de superficie

2 Tratamientos funcionales de aceros aleados y no aleados Cementación Qué es la cementación? La cementación es un proceso de tratamiento termoquímico austenítico. Durante el transcurso de este proceso se enriquece la capa exterior del componente con Carbono (carburación) o con Carbono y Nitrógeno (carbonitruración) con el objetivo de mejorar las propiedades mecánicas de la capa exterior del componente. Cómo se consigue la cementación? La cementación comprende tres etapas. En la primera etapa las piezas son expuestas a una atmósfera que contiene Carbono o Carbono y Nitrógeno a una temperatura de entre 850 y C. En la segunda etapa se puede producir inmediatamente el temple (cementación) a partir de esa temperatura, o bien después de un enfriamiento intermedio y un recalentamiento a una temperatura de cementación específica del material. La tercera etapa, el revenido, sirve principalmente para aliviar tensiones internas y reducir la sensibilidad al agrietamiento durante el subsiguiente rectificado. Cambio mediante la cementación de las propiedades del material y de su capacidad de ser procesado 2

3 Más información en Etapas del proceso de cementación Posibles secuencias de temperatura-tiempo en la cementación A = Cementación directa B = Cementación simple C = Cementación después de conversión isotérmica D = Cementación doble Materiales adecuados Los aceros aleados y no aleados con un contenido de Carbono inferior al 0,25 % son adecuados para la cementación. La capa exterior de estos aceros se debe someter a carburación o carbonitruración antes del templado. 3

4 Tratamientos funcionales de aceros aleados y no aleados Cementación Propiedades Zona del núcleo Tenaz y maleable Propiedades de uso mejoradas (tenacidad y, donde es relevante, resistencia) Capa exterior Dura y resistente al desgaste Resistencia a la fatiga mejorada Estructura de la capa exterior La cementación crea una estructura de martensita dura en la zona exterior. Profundidad de cementación La profundidad de cementación, CHD (Case Harding Depth), es la distancia perpendicular a la superficie en la que la dureza ha descendido a un nivel definido (límite de dureza). La profundidad de cementación con su límite de dureza y carga de prueba asociados se debe acordar entre el cliente y el proveedor de tratamientos térmicos para el material y aplicación específicos con referencia a la norma aplicable. (Todos los valores técnicos publicados en este folleto están sujetos a las condiciones de prueba especificadas. Por lo tanto, se debe enfatizar que las aplicaciones y las condiciones de trabajo, junto con la experiencia práctica del usuario final, determinarán en última instancia el nivel de rendimiento conseguido por la pieza termotratada.) 4

5 Más información en Representación esquemática de la progresión de la dureza de la capa exterior después de la cementación, por ejemplo, con un límite de dureza de 550 HV y una carga de prueba de 1 kg. Representación gráfica de un componente cementado 5

6 Tratamientos funcionales de aceros aleados y no aleados Cementación Ejemplos de aplicaciónes Rodamientos de rodillos en 20NiCrMo7F cementados y revenidos Engranajes cónicos en 16MnCr5 cementados y revenidos Arandelas de soporte de muelle de válvula en St4 (izquierda: no tratadas, derecha: carbonitruradas, cementadas y revenidas) 6

7 Más información en Ejemplos de aplicaciónes Tornillos cementados para varios usos Palanca en St2, cementada y revenida Álabe giratorio de cambio de velocidades en C10, cementado y revenido 7

8 Tratamientos funcionales de aceros aleados y no aleados Cementación Áreas de aplicación La carburación y la carbonitruración son tratamientos funcionales aplicables a varios componentes de muchas ramas de la industria: Aparatos de uso doméstico Construcción de maquinaria de imprenta Construcción de maquinaria textil Electrónica/industria eléctrica Industria aeronáutica Industria hidráulica y neumática Ingeniería energía y tecnología de reactores Ingeniería mecánica en general Minería Sector de automoción Tecnología armamentística Tecnología de medida y control Tecnología ferroviaria Tecnología de montaje Válvulas y accesorios 8

9 Más información en 9

10 Tratamientos funcionales de aceros aleados y no aleados Cementación Tratamiento Térmico en Hornos de Atmosfera Controlada. Este mecanismo consiste en crear una Atmosfera por una serie de Gases cuyas características químicas lo hagan adecuado para el fin buscado, (N2+CH3OH, NH3) Cámara de Calentamiento, es donde inicialmente empieza en ciclo, el calentamiento puede ser eléctrico o calentamiento a gas, trabaja hasta temperaturas de 1000ºC y está equipada con un sistema de recirculación de atmosfera, así como sondas de gases y termopares de temperatura para tener un control total del ciclo utilizado. Cámara de Enfriamiento, o vestíbulo de salida, equipado con un sistema de agitación de atmosfera interna para el enfriamiento lento de carga. Cámara de Temple o apagado, este sistema está provisto de un mecanismo tipo ascensor para la inmersión de la carga en el baño de aceite y equipado con agitadores para una mejor templabilidad de las piezas. La temperatura del aceite está controlado mediante unas resistencias para elevar su temperatura y una bomba de recirculación e intercambiador de calor para bajar la temperatura del aceite. Aplicaciones de Tratamientos en Atmosfera Controlada: Temples másicos, Cementaciones, Carbonitruraciones, Normalizados, Recocidos, etc.. Ventajas Principales: Procesos de gran Calidad al conseguir atmósferas y temperaturas muy homogéneas. Máxima producción con un alto grado de seguridad. Creación de procesos repetitivos y registros de ciclos. Baja contaminación por la atmósfera empleada, mínimo nivel de ruido. Carbonitruración en hornos continuos automáticos 10

11 Más información en Variantes del proceso En todas las variantes del proceso que aparecen aquí se modifica la composición química de las piezas y la estructura de sus capas exteriores. La carburación y carbonitruración se realizan normalmente en medios líquidos y gaseosos. Mediante la carbonitruración de aceros no aleados se consigue mayor dureza y unas profundidades de cementación superiores que con la carburación. Se dispone de equipo diverso para ambas variantes del proceso, por ejemplo hornos de cámaras, hornos contínuos, baños de sales, dispositivos de baja presión, etc. El temple por cementación parcial también es posible gracias a las técnicas de escamoteo adecuadas. Diseño de un sistema de hornos de paso continuo Línea de hornos de cámara con varias finalidades Baños de sales para la carburación y carbonitruración 11

12 Emplazamientos del grupo TRATERIBER: TRATERH GRUPO TRATERIBER CL ALCOTANES, 32 P.I. APROIN PINTO MADRID Tel.: Fax: METASA GRUPO TRATERIBER CL BENJAMIN FRANKLIN, 30 P.I. COGULLADA ZARAGOZA Tel.: Fax: SARASKETA GRUPO TRATERIBER CL ARRIAGA, 5 P.I. ARRIAGA ELGOIBAR GUIPUZCOA Tel.: Fax: info.elgoibar@trateriber.es TRAITESA GRUPO TRATERIBER CL CAMI FONT FREDA, 17 NAVE 4, P.I. PLA D EN COLL MONTCADA I REIXAC BARCELONA Tel.: Fax: info.barcelona@trateriber.es SOHETRASA GRUPO TRATERIBER BARRIO IBARRA P.I. CONDOR II AMOREBIETA VIZCAYA Tel.: Fax: info.amorebieta@trateriber.es PABELLÓN INDUSTRIAS S/N P.I. ARTÍA ATXONDO VIZCAYA Tel.: Fax: administracion@industriastey.com Gama de servicios del grupo TRATERIBER: Tratamientos térmicos en diferentes tipos de hornos de atmósfera controlada para piezas de hasta Kg: Oxidación controlada Revenido Cementación Carbonitruración Recocido brillante Recocido de globulización Normalizado Recocido de eliminación de tensiones Recocido de ablandamiento Temple con atmósfera protegida Nitrocarburación Bonificado Tratamientos térmicos en hornos continuos con atmósfera controlada para piezas hasta 1Kg: Carbonitruración Cementación Temple Bonificado Tratamientos térmicos en hornos verticales con atmósfera controlada para piezas de hasta Kg: Temple Cementación Normalizado Recocido de eliminación de tensiones Recocido de ablandamiento Nitrocarburación Bonificado Tratamientos térmicos en baño de sales para piezas de hasta Kg: Nitrocarburación Cementación Carbonitruración Bonificado Temple Procesos especiales PVD (hasta 800 Kg.) TiN TiCN AlTiN CrN Inducción Alta frecuencia Media frecuencia Baja frecuencia Tratamientos térmicos en vacío para piezas de hasta Kg: Oxidación controlada Bonificado Recocido de globulización Recocido Brillante Recocido de eliminación de tensiones Normalizado Recocido de ablandamiento Temple En aceite En Nitrógeno (presión hasta 10 bar)