TRATAMIENTOS TERMOQUIMICOS

INTRODUCCION

En el presente trabajo de investigación se estudiara como algunos tratamientos pueden cambiar la estructura de un material mas específicamente los tratamientos termoquímicos.

Estudiaremos la forma en que son tratados con algunas sustancias como carbono, cianuro y nitrógeno: al tratarlos con carbono se les llama carburado este tratamiento cambia la estructura por ello su resistencia difiere a la original, otro tratamiento que se le da es con cianuro por ello llamado cianurado, este también cambia la resistencia del material; el otro tratamiento es el nitrurado que se realiza con nitrógeno y su función es también la de cambiar las propiedades del material a tratar.

Por ello estudiar y analizar el presente trabajo de investigación será fundamental para comprender el tema que se esta estudiando.

JUSTIFICACION

Este trabajo fue hecho con el fin de dar a conocer conocimientos básicos sobre tratamientos termoquímicos y endurecimiento por deformación de los materiales y sus reacciones al tratarlos con sustancias químicas.

Objetivo

Comprender las reacciones de ciertos materiales y sus componentes.

ENDURECIMIENTO POR DEFORMACION

El Endurecimiento por deformación o endurecimiento en frío es el endurecimiento de un material por una deformación plástica a nivel macroscópico que tiene el efecto de incrementar la densidad de dislocaciones del material. A medida que el material se satura con nuevas dislocaciones, se crea una resistencia a la formación de nuevas dislocaciones. Esta resistencia a la formación de dislocaciones se manifiesta a nivel macroscópico como una resistencia a la deformación plástica.

En cristales metálicos, es usual que las dislocaciones formen una deformación irreversible a escala microscópica, y terminan por producir una reestructuración a medida que se propagan por la estructura del cristal. A temperaturas normales las dislocaciones se acumulan en lugar de aniquilarse, y sirven como defectos puntuales u obstáculos que impiden significativamente su movimiento. Esto lleva a un incremento en la resistencia del material y a la consecuente disminución en la ductibilidad.

TRATAMIENTOS TERMOQUIMICOS

Los procesos a los que se someten los metales y aleaciones ya sea para modificar su estructura, cambiar la forma y tamaño de sus granos o bien por transformación de sus constituyentes.

El objeto de los tratamientos es mejorar las propiedades mecánicas, o adaptarlas, dándole características especiales a las aplicaciones que se le van a dar la las piezas de esta manera se obtiene un aumento de dureza y resistencia mecánica, así como mayor plasticidad o maquinabilidad para facilitar su conformación.

Son tratamientos de recubrimiento superficial en los cuales interviene un elemento químico el cual se deposita por proceso de difusión en la superficie del material.

CEMENTADO.

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.

Cementación gaseosa: proceso indicado para piezas de aceros de construcción que necesitan mucha resistencia al desgaste en el exterior y mucha tenacidad en el interior.

Se realiza una aportación de carbono a la pieza creándose una capa, la cual puede ir desde 0.8 hasta 2.5 mm de profundidad.

El potencial de carbono de este proceso es controlado a través de sondas de oxígeno, de esta forma se consigue una gran homogeneidad en la capa cementada.

Aplicaciones: Piñones, coronas, ejes, levas, guías, chavetas, columnas, etc.

CARBURADO, CIANURADO Y NITRURADO.

Carburizado

La cementación o carburización, es uno de los métodos más antiguos para producir un endurecimiento en la superficie de piezas de acero. En este tratamiento, el metal ferroso es expuesto a una atmósfera rica en carbono lo que promueve la adsorción y posterior difusión del carbono en la superficie del metal.

La principal razón de someter a las piezas a este tratamiento, es para endurecerlas, hacerlas resistentes al uso.

Este proceso permite obtener piezas con el corazón blando y la periferia endurecida y se realiza cuando se requiere incrementar el contenido de carbono en la periferia de la pieza, como consecuencia la atmósfera reactiva (N2-MeOH) empleada en este proceso, deberá proteger al acero de la oxidación y proveer de carbono suficiente para incrementar su contenido en la superficie.

Este incremento, se basa en la adsorción y posterior difusión del carbono en el acero a altas temperaturas, una vez que la penetración del carbono sea la deseada, se retira la pieza templándola o bien normalizándola

Existen varios procedimientos de endurecimiento superficial con la utilización del nitrógeno y cianuro a los que por lo regular se les conoce como carbonitrurado o cianurado. En todos estos procesos con ayuda de las sales del cianuro y del amoniaco se logran superficies duras.

NITRURADO.

El proceso de nitrurado es parecido a la cementación pero difiere en que el material se calienta a los 510°C y se mantiene así en contacto de gas amoníaco. De esta manera los nitruros del amoníaco ayudan a endurecer el material. También existe la modalidad líquida en la cual, el material es sumergido en un baño de sales de cianuro a la misma temperatura del nitrurado normal.

Nitruración gaseosa: Proceso desarrollado intensamente en los últimos años, tanto técnicamente como en la calidad de las instalaciones. Confiere a los materiales un excelente “coeficiente de rozamiento” gracias a la capa dura aportada (desde 0.25 a 0.5 mm)

Aplicaciones:

Aceros que vayan a sufrir mucho roce y necesitan una excelente resistencia al desgaste.

Matrices de extrusión de aluminio.

Moldes, correderas, postizos, etc. que vayan a trabajar en inyección de plático.

En definitiva cualquier pieza que necesite resistencia al desgaste. Ventajas:

Dada la baja temperatura a la que se realiza este tratamiento se producen deformaciones inapreciables.

Se consiguen altas durezas, pudiendo alcanzar los 1100 HV dependiendo del material utilizado.

Se puede realizar un endurecimiento parcial de la zona que desee.

El acabado después de tratamiento es excelente ya que se realiza en atmósfera con vacío previo.

CIANURADO.

También llamado carbonitrurado líquido, el cianurado consiste en combinar la absorción de carbono y nitrógeno para obtener la dureza necesaria en materiales de bajo carbono. El material es sumergido en un baño de sales de cianuro de sodio.

CONCLUCION

Después de haber leído y comprendido la presente investigación se puede concluir que el estudio de este tema es de gran importancia para nuestra especialidad y después nos será muy útil cuando debamos ponerla en práctica en nuestra vida laboral.

FUENTES DE CONSULTA

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

http://www.mitecnologico.com/Main/TratamientoTermoquimicosAcero

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