Cementación solida de un acero de bajo carbono empleando carbón vegetal y conchas marinas como activador ecologico

Abstract

La creciente preocupación mundial sobre la conservación del medio ambiente y la necesidad de desarrollo de procesos industriales ambientalmente amigables, ha sido uno de los campos más importante para los diferentes ámbitos de la investigación científica y tecnológica. Este trabajo toma en cuenta la gran importancia tecnológica es el proceso de cementación sólida para la industria metalmecánica, siendo éste uno de los procesos más antiguos y más importantes el endurecimiento de las aleaciones ferrosas y es esencial como un medio de mejorar la calidad, la vida útil y el rendimiento de los componentes mecánicos. El objetivo fundamental esta investigación es el desarrollo de una mezcla de carburación sólida, que utiliza reciclado como parte de las materias primas, lo que reduce el coste de fabricación, y sustitución del activador tradicional a partir de carbonato de bario (metal pesado), considerado Tóxico por las conchas marinas que es completamente natural y no tiene restricciones con respecto a las cuestiones del medio ambiente. Las diferentes formulaciones se prepararon variando la masa de carbón vegetal y de conchas marinas, obteniéndose así una gama diferentes de mezclas, que permiten controlar constantemente el efecto de estos variables sobre el potencial de los nuevos materiales de cementación. La cementación se define como un proceso termoquímico en el que se produce la difusión del carbono desde la superficie del componente, y después de un enfriamiento rápido (Temple) en un medio adecuado, el material exhibirá una superficie endurecida y un núcleo tenaz. La cementación es por lo tanto en la formación de una capa superficial de alta concentración de carbono, permaneciendo sin cambios porcentaje de núcleo de carbono. En este trabajo de Tesis se utilizó como acero para cementación el denominado SAE: 1020, que es uno de los más comunes que se encuentran en la industria general. La elección de esta aleación radica en el hecho de que tiene la capacidad de absorber carbono de alta velocidad y las temperaturas de 870°C - 930°C, presentado una capa de enriquecimiento superficial uniforme de carbono, considerable tenacidad y resistencia mecánica en el núcleo después del tratamiento térmico. Varios son los procesos de cementación industrialmente en uso. Los más utilizados, pero sin embargo en fase de sustitución es el proceso de cementación líquida en baño de sales a base de cianuro de sodio y bario, siendo considerados los más agresivos para el medio ambiente. Nuevos procesos utilizando atmósferas controladas están ganando el mercado, pero todos requieren equipos extremadamente caros. Este estudio sugiere el uso de un nuevo proceso de cementación sólida, respetuoso y amigable con el medio ambiente, y sin pérdida de potencial de cementación.