El endurecimiento de casos es un proceso esencial en la industria de la fabricación de productos metálicos. Existen diferentes métodos de endurecimiento que ayudan a fortalecer los materiales, aumentar su resistencia y mejorar su durabilidad. En este artículo, exploraremos los diferentes procesos de endurecimiento de casos que se utilizan comúnmente en la industria, desde el temple hasta el carburizado. Descubriremos cómo cada uno de estos métodos funciona y cuáles son sus aplicaciones más comunes. ¡Prepárate para sumergirte en el fascinante mundo del endurecimiento de casos y aprender todo sobre estos procesos clave en la transformación de los metales!
El endurecimiento por cementación también se conoce como endurecimiento superficial. A veces se les llama endurecimiento facial. El proceso de endurecer la superficie de los componentes se llama cementación. Hay diferentes tipos de procesos de endurecimiento de casos disponibles. ¡Hemos discutido cada uno de ellos aquí!
Endurecimiento por cementación/endurecimiento de superficies
El proceso de endurecer la superficie de los componentes mecanizados para resistir el desgaste manteniendo el material del núcleo blando para soportar las cargas de impacto se denomina endurecimiento superficial o endurecimiento superficial. Este proceso de cementación se aplica a los componentes finales de la máquina formados.
Existen varios métodos de endurecimiento superficial o cementación. Ellos son
- Carburación
- nitruración
- cianuración
- Endurecimiento por induccion
- Endurecimiento a la llama
Propósito del proceso de endurecimiento de la caja
- Normalmente, el proceso de endurecimiento mejora la fragilidad de manera uniforme en todo el cuerpo del material. A veces ni siquiera necesitamos esa fragilidad. Aquí utilizamos cementación para endurecer la capa exterior y mantener el material del núcleo suave para absorber cargas de impacto.
- Debido a la suavidad del material del núcleo, evita que los componentes se agrieten bajo cargas de impacto.
- Este endurecimiento superficial o cementación está preparado para engranajes y ruedas de ferrocarril, rodamientos de bolas, etc.
Analicemos los diferentes tipos de procesos de endurecimiento de casos.
Carburación
- El acero se calienta en presencia de un ambiente de carbono (carbón vegetal o monóxido de carbono) durante algún tiempo y luego se enfría para permitir que el carbono se deposite en la superficie del acero. Este proceso se llama carburación.
- O simplemente puede calentar las superficies de la pieza repetidamente con el soplete Aceline (soplete de llama) y apagar el material en el líquido carbonoso o aceite. Esto también se conoce como proceso de carburación.
- Muy a menudo, este proceso de cementación se utiliza para endurecer los componentes de acero con bajo contenido de carbono.
- Esta carburación se aplica a la superficie preferida, como por ejemplo: B. los dientes del engranaje, y la parte restante no necesita endurecerse.
nitruración
- El proceso de nitruración implica calentar piezas a 482 °C – 621 °C en presencia de amoníaco para formar nitruros y lograr dureza. Para formar nitruro, debemos utilizar uno de estos elementos formadores de nitruro: cromo, molibdeno, aluminio.
- El nitruro es adecuado para su procesamiento después del temple, revenido o mecanizado.
- No se requiere enfriamiento adicional después de la nitruración.
cianuración
- El proceso de cianuración implica calentar las piezas a 871-954 °C cuando se agrega cianuro de sodio y apagarlas con agua o aceite para eliminar el cianuro residual.
- Utilizado para aceros con bajo contenido de carbono.
- El proceso de cianuración es el proceso más rápido y eficiente para el endurecimiento de superficies.
Endurecimiento por inducción / endurecimiento por llama
- También conocido como curado por llama.
- Las piezas se calientan rápidamente mediante llama de oxígeno o calentamiento por inducción y se enfrían rápidamente con agua.
- La dureza de la pieza depende de la duración del calentamiento, la composición del metal tratado térmicamente y el diseño del cabezal de llama.
Case Hardening / Endurecimiento de la superficie
El proceso de endurecimiento de la superficie de los componentes mecanizados para resistir el desgaste, manteniendo el material del núcleo suave para soportar cargas de impacto, se conoce como endurecimiento de la caja o endurecimiento de la superficie. Este proceso de endurecimiento de la caja se aplicará a los componentes de la máquina con forma final.
Tipos de procesos de endurecimiento de la superficie o endurecimiento de la caja:
- Carburización
- Nitridación
- Cianuración
- Endurecimiento por inducción / endurecimiento por llama
Propósito del proceso de endurecimiento de la caja
Normalmente, el proceso de endurecimiento mejora la fragilidad de manera uniforme en todo el cuerpo del material. A veces, no necesitamos esta fragilidad uniforme. Aquí utilizamos el endurecimiento de la caja para endurecer la capa externa y mantener el material del núcleo suave para absorber las cargas de impacto. Esto ayuda a que los componentes no se agrieten durante las cargas de impacto debido a la suavidad del material del núcleo. Este endurecimiento de la superficie o endurecimiento de la caja se prepara para engranajes, ruedas de ferrocarril, rodamientos de bolas, etc.
Variedades de procesos de endurecimiento de la caja:
Carburización
Consiste en calentar el acero en presencia de carbono (como carbón vegetal o monóxido de carbono) durante cierto tiempo y luego enfriarlo bruscamente para que el carbono se deposite en la superficie del acero. A este proceso se le llama carburización. También se puede calentar repetidamente las superficies de la pieza con un soplete acelínico/antorcha de llama (llama acelénica) y luego enfriarlo en un fluido que contenga carbono o aceite, lo que también se conoce como proceso de carburización. Sobre todo, este proceso de carburización se utiliza para endurecer componentes de acero de bajo carbono. En este proceso de carburización, se aplica al área de la superficie preferida, como los dientes de engranaje, y no es necesario endurecer la parte restante.
Nitridación
En el proceso de nitridación, las piezas se calientan hasta alcanzar los 482°C-621°C en presencia de amoníaco para formar nitruros y lograr la dureza deseada. Para formar nitruros, debemos utilizar uno de los siguientes elementos formadores de nitruro: cromo, molibdeno o aluminio. La nitridación se puede realizar después del temple, el revenido o el mecanizado, y no se requiere otro tratamiento de endurecimiento después de la nitridación.
Cianuración
En el proceso de cianuración, las piezas se calientan hasta los 871°C-954°C en presencia de cianuro de sodio y luego se enfrían con agua u aceite para eliminar el cianuro residual. Se utiliza para aceros de bajo carbono. El proceso de cianuración es el más rápido y eficiente para endurecer la superficie.
Endurecimiento por inducción / endurecimiento por llama
También conocido como endurecimiento por llama. Las piezas se calientan rápidamente con una llama de gas oxígeno o mediante calentamiento por inducción y se enfrían rápidamente con agua. La dureza de la pieza dependerá de la duración del calentamiento, la composición del metal que se está tratando térmicamente y el diseño de la cabeza de la llama.