¿Qué aceite contiene el sonido de la carburización?
La carburación aumenta la dureza de las piezas de trabajo de acero al permitir que los átomos de carbono se difundan en ellas. Esto puede ocurrir como una capa endurecida de la caja exterior, o puede formar carburos dentro de la estructura de la pieza de trabajo.
El fabricante realiza este proceso para mejorar la resistencia de los engranajes al desgaste y otros abrasiones. Para lograr los resultados deseados, hay que controlar varios factores.
Aceite
Cuando los átomos de carbono se propagan a la superficie metálica, se produce la carbonización. Los átomos pueden permanecer en la solución (generalmente disueltos en la celosía metálica a temperaturas más bajas) y también pueden reaccionar con otros elementos para formar carburo interno, proporcionando al metal una carcasa dura que lo resiste al desgaste y la corrosión. Este proceso también se llama endurecimiento de la superficie o endurecimiento de la superficie.
El sonido de la carburización se puede detectar utilizando pruebas de corriente deult y otras técnicas que miden el mayor ferromagnetismo en los aceros austeníticos. Sin embargo, el sonido no es único y puede ocurrir en ningún tipo de acero. La razón por la cual el sonido no es único y el sonido exacto depende del gas de carburación utilizado.
Hay cuatro tipos diferentes de procesos de carburamiento. La carburación de gas es la más común porque permite un control preciso tanto de la temperatura del proceso como del tiempo necesario para lograr la profundidad de la caja deseada. Esto lo hace ideal para la producción de alto volumen.
La carburización líquida es otro método popular. Se lleva a cabo en una tina líquida llena de una mezcla de sales de cianuro y una fuente de carbono. Los artículos de metal aleado se sumergen en esta mezcla, lo que les permite entrar en contacto con una gran cantidad de moléculas de carbono que flotan. Esto permite que el carbono se deposite rápidamente en los materiales aleados, lo que resulta en un caso externo extremadamente fuerte y duro en poco tiempo.
La carburización del paquete también es efectiva, pero requiere un largo tiempo de procesamiento y una mayor cantidad de material denso en carbono al horno. La carburación del paquete implica colocar artículos de acero junto con los artículos densos en carbono, como las partículas de hierro fundido, y luego calentarlos mediante el uso de monóxido de carbono. Este es un gas de oxígeno reducido que hace que el carbono se separe del material denso en carbono y se difunda en las superficies de los artículos de acero que son duros.
La carbonización al vacío es un proceso menos complejo, pero todavía requiere un entorno de carbonización sin oxígeno. Esto se logra utilizando un entorno de un solo componente que contiene hidrocarburos gaseosos simples como el metano. La ventaja de este proceso es que la temperatura de carbonización puede ser significativamente más alta que la del horno de atmósfera tradicional sin oxidar la superficie o los límites de grano. Esto reduce el tiempo necesario para alcanzar la profundidad requerida de la carcasa y permite un mayor espesor de la carcasa.
Gas
La carburación de gas implica el uso de un gas con carbono que se introduce en un horno con las piezas de trabajo en su lugar. Los átomos de carbono se difunden en la superficie de la pieza de trabajo para formar una capa de carburo interna, también conocida como endurecimiento de casos. El proceso se puede utilizar para crear superficies de aleación de alta resistencia para una variedad de aplicaciones, como piezas aeroespaciales. La carburación a base de gas es un método muy versátil de tratamiento térmico, pero requiere un gran control de la composición y temperatura del gas para producir resultados consistentes.
El objetivo principal en la carburación de gas es garantizar que las piezas de trabajo y los gases ricos en carbono estén en contacto con la mayor cantidad de superficie posible. Para lograr esto, las piezas de trabajo son compatibles con canastas de malla o suspendidas por alambre. En la carburación de paquete, las piezas de trabajo están contenidas en un recipiente de acero al carbono recubierto con aluminio o una aleación de cromo de níquel resistente al calor. Una vez que se ha detectado el potencial de carbono, un sistema controla la relación de gas y pieza de trabajo para lograr el potencial de carbono objetivo.
Una vez que se ha creado el estuche carburizado, la pieza se apaga en agua o aceite a una temperatura que permitirá que la austenita retenida se transforme en martensita para que no represente más del 30 por ciento de las fases totales del producto (SAE 9310). La parte se templa luego a una dureza cercana a la del material del núcleo.
Para maximizar la eficiencia del proceso de carburación, se utilizó un enfoque del DOE (diseño de experimentos) para determinar los parámetros óptimos de carburación de gas. La optimización de estos parámetros dio como resultado una mejora significativa en la dureza del caso y el ECD del acero de aleación SAE 8620. La optimización del intervalo de enfriamiento de retraso y la temperatura de endurecimiento dieron como resultado una mejora en la dureza del núcleo.
La capacidad de modelar con precisión el proceso de carburación de gas a baja presión es esencial para diseñar y construir una máquina que produzca piezas con un depósito de carbono de alta calidad en la superficie de las piezas de trabajo. En este estudio, los autores utilizaron un modelo de transferencia de masa e incluyeron el impacto de la presión del gas en la difusión del carbono para simular el proceso de carburación de gas a baja presión. El modelo se validó realizando experimentos en muestras de una planta de carburación de gas.
Líquida Líquido
La carburización líquida es una técnica extremadamente efectiva y eficiente en el tiempo para carbonizar aceros de aleación bajos a moderados. Implica sumergir una pieza de metal en una tina líquida que generalmente se llena con una mezcla de sustancias, como cianuro y sal. Cuando los elementos aleados se sumergen, el líquido se difundirá en ellos, lo que dará como resultado la formación de un caso duro que cubrirá y protegerá el núcleo interno más suave pero más duro. La dureza de este caso dependerá de la cantidad de carbono difundida y cuánto tiempo se empapan los elementos durante el proceso de carburización.
Durante este tipo de tratamiento térmico, el baño líquido generalmente se mantendrá en una canasta o jaula de malla para garantizar que todas las superficies de los artículos se traten por igual. Es importante recordar que el líquido utilizado en este proceso contiene cianuro, lo que significa que cualquier chatarra contaminada debe eliminarse adecuadamente. Esto no es algo que los fabricantes querrán hacer regularmente, ya que el uso de este químico puede generar preocupaciones ambientales.
La principal ventaja de usar este método de carburización es que se puede llevar a cabo dentro de un horno, lo que hace que sea mucho más fácil controlar la concentración y la profundidad de carbono en la superficie de la pieza de trabajo. También permite un proceso de enfriamiento más rápido, ya que el carbono se meterá en las piezas de trabajo más rápidamente de lo que lo haría con la carburación de gas.
Este tipo de carburización generalmente se considera el mejor para producir casos de alta calidad en partes medianas a grandes. Su efectividad también se extiende a una amplia gama de aplicaciones, como componentes de máquinas y herramientas como eje de levas y cinceles.
