La carburación es un proceso utilizado para endurecer el acero, sobre todo el de bajo contenido en carbono, aumentando el contenido de carbono en la superficie del metal. Este proceso no sólo aumenta la dureza superficial, sino que también mejora la resistencia al desgaste y a la fatiga, por lo que resulta adecuado para aplicaciones que requieren una mayor durabilidad.
Resumen de la respuesta:
La carburación endurece el acero aumentando el contenido de carbono en la superficie, lo que aumenta la dureza y mejora las propiedades mecánicas, como la resistencia al desgaste y a la fatiga.
-
Explicación detallada:Proceso de carburación:
-
La carburación consiste en exponer el acero bajo en carbono a un entorno rico en carbono a altas temperaturas (normalmente entre 1200F y 1600F). Este entorno puede crearse utilizando un horno endotérmico en el que el acero se calienta en presencia de gases como el propano, que se descomponen para liberar carbono. El carbono se difunde entonces en la superficie del acero, aumentando su contenido de carbono.
-
Mecanismo de endurecimiento:
-
El efecto endurecedor de la cementación se debe al aumento del contenido de carbono en la superficie del acero. Este enriquecimiento en carbono modifica la microestructura del acero cerca de la superficie, transformándolo normalmente en una fase más dura, como la martensita, cuando el acero se templa posteriormente. El temple es un proceso de enfriamiento rápido que fija el carbono y la estructura endurecida.Ventajas y aplicaciones:
-
La carburación es especialmente beneficiosa para los aceros con bajo contenido en carbono, que intrínsecamente tienen menor dureza debido a su contenido mínimo en carbono. Al aumentar la dureza superficial, el carburizado mejora la capacidad del acero para resistir el desgaste y soportar tensiones cíclicas (resistencia a la fatiga), por lo que resulta ideal para componentes sometidos a grandes tensiones mecánicas o entornos abrasivos. Las aplicaciones van desde engranajes y ejes en maquinaria hasta piezas en las industrias automovilística y aeroespacial.
Variaciones y técnicas:
El carburizado tradicional puede complementarse con técnicas como el carburizado al vacío, que tiene lugar en un horno de vacío. Este método permite un control preciso del proceso, reduciendo el riesgo de oxidación y mejorando la calidad de la superficie endurecida. Además, puede conseguirse una cementación selectiva utilizando pinturas que detienen el carbono para enmascarar las zonas que no deben endurecerse, lo que ofrece un enfoque más específico del endurecimiento superficial.
