Materiales que se utilizan para la cementación
Selección de los aceros de cementación
• Entre los diversos factores que deben tenerse encuenta para la elección de uno u otro tipo deacero de cementación, lo más importantes aconsiderar son tres:
1. La forma o tamaño de las piezas que se van a fabricar.
2. La resistencia que deben tener las piezas en el núcleo central.
3. El precio que se puede llegar a pagar por el acero.
• Por el tamaño de grano o aptitud de crecimiento del grano durante el calentamiento que se realiza en la cementación, se puede clasificar en:
• Aceros de grano grueso
• Aceros de grano medio
• Aceros de grano fino
Microfotografía de tres aceros de cementación que presentan en la capa cementada.
GRANO FINO
GRANO GRUESO
Aceros de Cementación
• 1. Aceros al Carbono
Contienen cantidades apreciables carbono, silicioy manganeso.
Durante la cementación, los aceros al carbono lescrece el grano más que a los aceros aleados.
Para piezas pequeñas suele emplearse aceros conmenos de 0,12% de C.
Aceros de Cementación
Para piezas grandes, se emplean aceros de0,20% de carbono aproximadamente.
Con frecuencia se fabrican estos aceros conporcentajes de manganeso más elevados (0,60a 0,90%).
Aceros de Cementación
• 2.Aceros Débilmente Aleados
La suma de porcentajes de elementos aleados, cromo,níquel, molibdeno y manganeso es inferior a 3%.
De estos aceros los de más elevada aleación se suelentemplar en aceite y los de menos aleación en agua.
Con estos aceros, combinando los elementos de aleacióncon un adecuado porcentaje de carbono, se llega a alcanzaren el núcleo resistencias variables desde 70 a 130 Kg/mm2.
Composiciones típicas de aceros aleados para cementación de bajo contenido de aleación
Aceros de Cementación• 3. Aceros de Alta Aleación
Para piezas de aviones y motores de aviación ypiezas de alta resistencia y gran tamaño sonmuy empleados los aceros cromo-níquel-molibdeno.
Aceros de Cementación
A este grupo pertenecen los clásicos aceros alníquel, de C=0,10 a 0,20% y Ni=3%, y tambiénlos de Ni=5%.
En estos aceros conviene en general conservarel contenido en carbono relativamente bajopara que no se endurezca demasiado elcorazón y llegue a disminuir sensiblemente latenacidad.
Composiciones típicas de aceros aleados para cementación con alto contenido en aleación
Métodos de enfriamiento recomendables para la fabricación de piezas cementadas
Piezas a fabricar Clases de
acero
Tratamiento
recomendable
Piezas pequeñas de formas regulares, en las que no es
probable que se presenten problemas de
deformaciones, ni es de gran interés ni la resistencia
ni tenacidad del núcleo.
Aceros al carbono
Temple al agua
Piezas de tamaño mediano y pequeño en las que
deben cuidarse las deformaciones, y en las que
interesa buena tenacidad y resistencias en el núcleo
variables de 70 a 90 Kg/mm2.
Aceros de
media
aleación
Temple al aceite
o al agua
Piezas de cualquier tamaño en las que no se permiten
deformaciones sensibles en el temple y en las que
interesa buena tenacidad y alta resistencia en el
núcleo variable generalmente de 90 a 150 Kg/mm2.
Aceros de
alta
aleación
Temple al aceite
Posible crecimiento del tamaño de grano de los aceros de cementación
• Este fenómeno se manifiesta porque las piezasson calentadas a temperaturas más elevadas.
• De acuerdo con el crecimiento de grano seemplea el ensayo de Mac Quaid.
• Para aceros al carbono de grano fino serecomienda elevar el contenido demanganeso para mejorar la templabilidad.
Protección de las zonas que no se desea endurecer
• Cuando interesa que algunas zonas de la piezaqueden blandas después de cementadas.
• Se puede evitar el endurecimiento de lassuperficies fáciles de recubrir, protegiéndolascon varias capas de alambre de hierro, que seenrolla a su alrededor.