La carburación es un proceso de tratamiento térmico que consiste en añadir carbono a la superficie y subsuperficie de un acero bajo en carbono para aumentar su dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la fatiga. Esto se consigue exponiendo el acero a una atmósfera rica en carbono a altas temperaturas, lo que permite que el carbono se difunda en el metal. El proceso se completa enfriando el acero, lo que fija el carbono en su lugar y da lugar a una capa superficial endurecida.
Explicación detallada:
-
Finalidad y mecanismo:
-
La carburación se utiliza principalmente para aumentar la dureza superficial de los aceros bajos en carbono, que suelen tener un contenido de carbono comprendido entre el 0,05% y el 0,3%. El proceso consiste en calentar las piezas de acero a altas temperaturas, normalmente entre 650°C y 870°C (1200°F y 1600°F), en un entorno rico en carbono. Puede tratarse de una atmósfera gaseosa (cementación tradicional) o al vacío (cementación a baja presión). La alta temperatura permite que el carbono se difunda en la superficie del acero, enriqueciéndolo con carbono y aumentando así su dureza.
- Variaciones del proceso:Carburación tradicional:
- Consiste en utilizar un horno de cementación en el que toda la pieza se expone a una atmósfera rica en carbono. Las zonas no endurecidas pueden protegerse utilizando pintura que detenga el carbono.Cementación al vacío (baja presión):
-
Se trata de un método alternativo en el que el proceso se lleva a cabo en un horno de vacío utilizando acetileno como gas de cementación. Este método es respetuoso con el medio ambiente, ya que no emite CO2, y ofrece un control preciso del proceso de cementación.Ventajas y aplicaciones:
-
La carburación no sólo aumenta la dureza de la superficie del acero, sino que también mejora significativamente su resistencia al desgaste y a la fatiga. Esto lo hace ideal para aplicaciones en las que las piezas están sometidas a grandes esfuerzos y desgaste, como engranajes, ejes y cojinetes. El proceso es especialmente beneficioso para piezas complejas que requieren una dureza uniforme en toda su superficie.
-
Tratamientos posteriores a la carburación:
Tras el proceso de carburación, el acero se suele templar en aceite o agua para enfriarlo rápidamente. Este enfriamiento rápido ayuda a fijar el carbono difuso en la estructura del acero, garantizando la conservación de la dureza alcanzada durante el proceso de carburación. Tras el enfriamiento rápido, a menudo se realiza el revenido para reducir la fragilidad que pueda haberse introducido durante el proceso de temple.
Materiales y equipos:
