S1

Estudios de cementación de aceros con carbones vegetales nacionales

Alexis Tejedor De León, PhD

atejedor@cwpanama.net

S2

Salazar, Wilmer; Pinzón, Brenitz; Rojas, Jorge; Cumbrera, Jorgito

¿Qué es cementación?

Es la introducción de átomos de carbono por debajo de la superficie de una pieza metálica = tratamiento termoquímico.

¿Para qué se realiza?

Aumentar la vida útil del metal

S3

¿Cómo funciona?

Endurece la superficie del metal = capa protectora resistente

¿A qué?

Al desgaste superficial

Corrosión Abrasión

S4

¿Cómo se realiza?

Colocar las piezas a endurecer en contacto con carbón pulverizado

Se calienta el sistema

Tratamiento térmico

Templado Revenido

S5

¿En qué consistió el trabajo?

Determinar qué tipo de material nacional cementa mejor

Carbón vegetal pulverizado

Mangle Nance

S6

Aplicación práctica

Endurecer brocas de bajo contenido de carbono

Mezcla cementante

Carbón Na2CO3

S7

Materiales

10 barras de acero 1018

10 brocas de metal θ

Carbón de mangle Capira

Carbón de nance de Penonomé

S8

Materiales

Caja de cementación

Horno para calentamiento

Durómetros

Taladro de banco

S9

MétodosObtención de muestras metálicas

Barras Brocas

S10

Distribución de las muestras metálicas

Barras Brocas

S11

S12Horno de calentamiento

Horno eléctrico Horno combustible

950ºC durante 2 horas

S13Templado de las muestras

Barras = agua de la red

Brocas = solución de salmuera al 15%

S14Ensayo de materiales

Dureza superficial

Durabilidad

S15Ensayo de materiales

Sección transversal

Ataque químico

Explosión de la mezcla carburante una vez destapada

la caja de cementación

S16PELIGRO

Resultados y discusión

S17

L 3

L 5L 4

L 2

L 1

Lugares de determinación de dureza

Resultados y discusión

S18

Tipo de carbón

  Mangle

  Nance

Probeta

6/32

7/32

8/32

9/32

10/32

6/32

7/32

8/32

9/32

10/32

Dureza Rc

44.56

41.84

35.10

43.14

45.44

42.00

ND

49.42

44.38

ND

S19

Probeta sin cementar:

2.25 RC

Cementadas con carbón vegetal

Mangle : 44.38 RC Nance : 45.27 RC

S20

Brocas sin cementar:

85.2 RC

Cementadas con carbón vegetal

Mayor : 95.5 RC

S21Ensayos de perforación

200 RPM

Lámina de 4.76 mm de espesor

S22Ensayos de perforación

Aumento de la temperatura en la punta de la broca con

respecto al tiempo

0

20

40

60

80

14 15 15 18 18 19 20 20 25 30

tiempo de penetración

S23Variación de la temperatura

Muestra de las comparaciones

Comparacion de las Brocas

10 10 10 10 10

0.6 0.55 0.42 0.31 0.22

0

2

4

6

8

10

12

1 2 3 4 5

N° Brocas

Perf

ora

cio

nes

tratadas no tratadas

S24

ConclusionesS25

No hubo diferencias significativas en la cementación utilizando el carbón vegetal de mangle con el carbón vegetal de nance

Si es factible la cementación de piezas metálicas utilizando el carbón vegetal nacional.

ConclusionesS26

En la carburización de las brocas se obtuvo un aumento significativo en la dureza superficial

En acero de bajo contenido de carbono se alcanzaron durezas mayores al 40 RC

ConclusionesS27

Las brocas no tratadas se mostraron ineficientes en los ensayos de perforación controlados.

La eficiencia de la cementación está asociada al grado de pulverización del carbón vegetal utilizado

AgradecimientosS28

Estudiantes de Maestría en Plantas de la FIM – Panamá y Centro Regional de Veraguas.

Escuela de Artes y Oficios Melchor Lasso De La Vega

Gracias

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