TRATERIBER

CEMENTACIÓN Carburación, carbonitruración

Propiedades

Núcleo dúctil

Resistencia a la fatiga mejorada

Alta resistencia al desgaste por abrasión

Alta dureza de superficie

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 1.050 °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

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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.

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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.)

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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

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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)

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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

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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:

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• 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

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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

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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

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Emplazamientos del grupo TRATERIBER: TRATERH GRUPO TRATERIBER

SARASKETA GRUPO TRATERIBER

CL ALCOTANES, 32 P.I. APROIN 28320 PINTO MADRID Tel.: +34 916923330 Fax: +34 916920880

METASA GRUPO TRATERIBER

[email protected] www.trateriber.es

CL ARRIAGA, 5 P.I. ARRIAGA 20870 ELGOIBAR GUIPUZCOA Tel.: +34 943741550 Fax: +34 943741458

TRAITESA

[email protected] www.trateriber.es

SOHETRASA GRUPO TRATERIBER

GRUPO TRATERIBER

BARRIO IBARRA P.I. CONDOR II 48340 AMOREBIETA VIZCAYA Tel.: +34 946300000 Fax: +34 946300130 [email protected] www.trateriber.es

CL BENJAMIN FRANKLIN, 30 P.I. COGULLADA 50014 ZARAGOZA Tel.: +34 976472741 Fax: +34 976470595 [email protected] www.trateriber.es

CL CAMI FONT FREDA, 17 NAVE 4, P.I. PLA D’EN COLL 08110 MONTCADA I REIXAC BARCELONA Tel.: +34 935641892 Fax: +34 935646097 [email protected] www.trateriber.es

PABELLÓN INDUSTRIAS S/N P.I. ARTÍA 48291 ATXONDO VIZCAYA Tel.: +34 946215590 Fax: +34 946202370 [email protected] www.industriastey.com

Gama de servicios del grupo TRATERIBER: Tratamientos térmicos en diferentes tipos de hornos de atmósfera controlada para piezas de hasta 1.000 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 1.500 Kg: • Temple • Cementación • Normalizado • Recocido de eliminación de tensiones • Recocido de ablandamiento • Nitrocarburación • Bonificado Tratamientos térmicos en baño de sales para piezas de hasta 1.000 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 1.000 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)