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.