Aceros con un contenido de carbono inferior al 0,23%, siendo su superficie susceptible de carburarse en caliente mediante la exposición a un gas (óxido de carbono, cianógenos, etc.) que cede su carbono al acero produciéndose así la cementación. A la cementación le sigue un tratamiento térmico de temple y revenido, resultado del cual las piezas de acero cementadas quedan provistas de una capa superficial de gran dureza manteniendo un núcleo de alta tenacidad. El proceso de cementación depende de la profundidad de dicha capa, del diseño de las piezas y de las propiedades requeridas en ellas. En general los aceros de cementación son utilizados para piezas sometidas a esfuerzos de fatiga relativamente severos, lo que hace necesario una buena resilencia y aceptables características mecánicas bajo la capa cementada.
Piezas cementadas de dimensiones pequeñas y formas sencillas. Acero de cementación para piezas de mediana dimensión, con resistencia en núcleo de 100 a 125 kgs/mm2. Admiten soldadura precalentado. Disponible en 23 medidas. Incluye composición química, propiedades mecánicas y usos.
La barra de acero 8620 es el aleado de cementación por excelencia: níquel-cromo-molibdeno de bajo carbono diseñado para lograr lo que ningún acero al carbono puede - una capa cementada dura y uniforme (58-62 HRC) sobre un núcleo aleado que absorbe el impacto. Acero de baja aleación con níquel, cromo y molibdeno en dosis pequeñas (serie SAE 86xx) y apenas 0,20 % de carbono. Ese bajo carbono es intencional: está diseñado para cementación - se hornea en una atmósfera rica en carbono que penetra la superficie, y al templar queda una cáscara dura (58-62 HRC) con un núcleo tenaz que absorbe impactos. El acero 8620 es un acero aleado de cementación que combina un núcleo tenaz con una superficie de alta dureza tras el carburizado, ideal para engranajes y piezas con desgaste.
En Materialion lo cortamos a la medida en barra redonda. Maquinabilidad y procesamientoBuena (~60% ref. AISI 1212).
¿Cuál es el precio del acero 8620? Por peso según diámetro y largo, con corte a la medida. ¿8620 o 4140 para mi engranaje? Diente que se cementa (desgaste + impacto): 8620. Engranaje bonificado sin cementación o eje-piñón integral: 4140. ¿Viene cementado? No: se suministra mecanizable; la cementación se hace después del mecanizado.
¿Dudas entre este y otro material? Las explicaciones técnicas y la historia de la cementación, así como las diversas técnicas como cementación a baja presión, son relevantes para entender la calidad superficial y la reducción de deformaciones. El fin primordial de la cementación del acero es obtener piezas con elevada dureza superficial y alta tenacidad en el núcleo. El enriquecimiento en carbono de la capa superficial de las piezas se realiza calentando éstas en un medio carburante a temperaturas entre 870 y 950 °C. La duración de este calentamiento está relacionada con varios parámetros, de los cuales el más importante es la profundidad de capa carburada que se desea.
La transferencia de átomos de carbono del producto cementante a la superficie de la pieza. Actualmente el método utilizado en cementación gaseosa es el de gas portador, obtenido éste por combustión de gas de ciudad, gas natural o propano en un recipiente denominado generador, al cual se le adiciona un hidrocarburo muy activo como es el propano. El temple directo consiste en enfriar las piezas directamente desde la temperatura de cementación o después de un enfriamiento a temperatura ligeramente más baja. Es el método más adecuado para la cementación en baño de sales y la cementación gaseosa. El temple simple consiste en un enfriamiento más o menos lento de las piezas desde la temperatura de cementación hasta la temperatura ambiente. Este enfriamiento se puede hacer controlado, de manera que se obtenga una estructura idónea en el núcleo. El temple doble consiste en un enfriamiento más o menos lento de las piezas desde la temperatura de cementación hasta la temperatura ambiente, seguidamente se calientan a la temperatura de temple de núcleo y se enfrían en el medio más idóneo (agua, aceite o sales fundidas). El objetivo es reducir las tensiones creadas por el temple en la formación de martensita tetragonal.
La cementación representa uno de los tratamientos térmicos superficiales más extendidos que se realizan con materiales metálicos y es de especial aplicación en piezas de automoción presentes en órganos de transmisión tales como la dirección, caja de cambios. Los elevados rozamientos que se generan durante su funcionamiento obligan a que las superficies de las piezas sean duras y con elevada resistencia al desgaste, además de incorporar un núcleo tenaz para resistir los choques mecánicos que se producen durante el servicio. Los aceros de cementación presentan un contenido en Carbono entre 0,15% y 0,30 % en peso y elementos de aleación tales como manganeso, cromo, níquel y molibdeno entre otros, que favorecen la obtención de las características finales exigidas a las piezas. Para aumentar la dureza superficial de la pieza se somete al acero a un proceso de cementación que aumenta el contenido de C en su capa superficial hasta alcanzar valores comprendidos entre 0,15 y 1 %C.
El proceso de cementación se realiza a alta temperatura en una atmósfera gaseosa controlada. Entre las técnicas de cementación y temple conocidas se está implantando la cementación a baja presión combinada con un temple en el cual se sustituye el aceite por un gas a alta presión, de esta forma se está consiguiendo mejorar la calidad superficial y reducir las deformaciones de las piezas. El enfriamiento con gas implica que los gradientes de temperatura en la pieza sean más homogéneos que los alcanzados con aceite, lo cual supone una reducción de las deformaciones de origen térmico. La patente de invención EP O 890 653 se refiere a un procedimiento de fabricación de piezas de acero cementado o carbonitrurado y al acero para la fabricación de dicha pieza. Este acero se concibe para conseguir durezas elevadas en la superficie de la pieza obtenida tras el tratamiento térmico y para mejorar las características mecánicas del núcleo tratando de evitar deformaciones que puedan conducir al rechazo de la pieza o a la necesidad de efectuar mecanizados suplementarios.
Las curvas de templabilidad de los aceros considerados se han obtenido según el ensayo Jominy que se realiza habitualmente a nivel industrial en los aceros que se fabrican con exigencia de templabilidad. Dicho ensayo consiste en mecanizar una probeta de unas dimensiones determinadas, calentarla hasta una temperatura en que el acero esté austenizado y enfriarla por un extremo con un chorro de agua fría. A continuación se mide la dureza en dos generatrices opuestas de la probeta y se representa frente a la distancia al extremo templado. Al comparar las curvas Jominy de los aceros A1 con A2, B1 con B2, C1 con C2, D1 con D2 y E1 con E2 se comprueba que los aceros B2 y D2, con composiciones químicas y contenido en vanadio dentro del rango que propone la invención, presentan curvas de templabilidad con valores de dureza superiores a los obtenidos para los aceros B1 y D1, que no contienen vanadio.
Para obtener las características mecánicas óptimas en las piezas fabricadas el acero E se podrá por ello templar a una presión de gas menor, con lo que minimizan las deformaciones. Se comprueba por ello que, para minimizar las deformaciones, hay que emplear en el temple medios con menos severidad de temple posible, como gases a baja presión, y aceros que garanticen la obtención de las características requeridas al componente. El acero E, que presenta una combinación de elementos dentro del rango objeto de la invención, asegura en las piezas fabricadas según el procedimiento objeto de la invención, la reducción de las deformaciones tras el tratamiento y la obtención de las exigencias mecánicas requeridas, así como una estructura homogénea en la pieza y un comportamiento uniforme y repetitivo del material.
El revestimiento de revenido o distensionado se aplica para controlar tensiones. Acero, particularmente para elementos estructurales sometidos a cargas elevadas, con altas exigencias y ductilidad y resistencia a la fatiga, y el uso del mismo. El fin primordial de la cementación del acero es obtener piezas con elevada dureza superficial y alta tenacidad en el núcleo. El enriquecimiento en carbono de la capa superficial de las piezas se realiza calentando éstas en un medio carburante a temperaturas entre 870 y 950 °C. La duración de este calentamiento está relacionada con varios parámetros, de los cuales el más importante es la profundidad de capa carburada que se desea. La transferencia de átomos de carbono del producto cementante a la superficie de la pieza. Actualmente el método utilizado en cementación gaseosa es el de gas portador, obtenido éste por combustión de gas de ciudad, gas natural o propano en un recipiente denominado generador, al cual se le adiciona un hidrocarburo muy activo como es el propano.
El temple directo consiste en enfriar las piezas directamente desde la temperatura de cementación o después de un enfriamiento a temperatura ligeramente más baja. Es el método más adecuado para la cementación en baño de sales y la cementación gaseosa. El temple simple consiste en un enfriamiento más o menos lento de las piezas desde la temperatura de cementación hasta la temperatura ambiente. Este enfriamiento se puede hacer controlado, de manera que se obtenga una estructura idónea en el núcleo. El temple doble consiste en un enfriamiento más o menos lento de las piezas desde la temperatura de cementación hasta la temperatura ambiente, seguidamente se calientan a la temperatura de temple de núcleo y se enfrían en el medio más idóneo (agua, aceite o sales fundidas). El objetivo es reducir las tensiones creadas por el temple en la formación de martensita tetragonal.
Irregularidades en el proceso de enfriamiento a través de la sección de las piezas, creándose fuertes diferencias de temperatura entre los distintos puntos y en consecuencia diferencias de volumen. La acción combinada de estos dos factores puede dar lugar a deformaciones importantes, que se suman a la posible existencia de tensiones originadas en la conformación de las piezas e incluso a la estructura metalúrgica que las mismas tenían antes de la cementación del acero. Es un material de ingeniería que normalmente se utiliza para fabricar pernos de pistón, árboles de levas, palancas y otros componentes de ingeniería mecánica y de vehículos. El acero EN 1.7131 (material 16MnCr5) es un acero carburizado estándar europeo (acero de cementación) con buena templabilidad y maquinabilidad. Para piezas de sección transversal más grande, se puede obtener una alta dureza superficial y resistencia al desgaste después del tratamiento térmico, y también es alta la resistencia al impacto a baja temperatura. diá. ≤ 16 mm: mín. 16 < diá > 40 mm: mín. 40 < diá > 100 mm: mín.