¿Qué es el endurecimiento de casos?

Un núcleo resistente y una carcasa rígida son los atributos deseados de los componentes de acero endurecidos. Esta combinación de propiedades proporciona resistencia al desgaste y resistencia a la fatiga en la superficie, y resistencia al impacto en el núcleo. Se logra carburando la superficie del componente, luego apagando y templando la pieza. Los componentes carburados incluyen engranajes de todo tipo, árboles de levas, juntas universales, piñones de accionamiento, componentes de enlace, ejes y cenadores. Todos estos componentes deben resistir el desgaste y la fatiga, tener una tenacidad inherente y aún ser mecanizables.

Las aplicaciones típicas incluyen

  • Transporte: se necesitan componentes reforzados en cualquier vehículo con motor, ya sea un automóvil pequeño, un auto de carreras, un camión o una embarcación oceánica.
  • Generación de energía: las ruedas dentadas y los componentes grandes tienen que soportar el estrés y el desgaste cíclicos en las centrales hidroeléctricas, los generadores de turbinas eólicas, las unidades de hélice de las plataformas de perforación y los engranajes de las turbinas de vapor de las centrales eléctricas.
  • Ingeniería mecánica general: Ingeniería mecánica general: Las aplicaciones en esta área incluyen prensas de forja, equipos de laminado de metales, máquinas herramienta; líneas de transmisión de equipos de minería y transmisiones de servicio pesado; equipos de movimiento de tierras y grúas de construcción de servicio pesado. La resistencia al desgaste y la buena resistencia a la fatiga son siempre características clave de los aceros endurecidos en cajas utilizados para estas aplicaciones.

Pidió responder.

Solo agregaré a lo que las otras respuestas aquí han ofrecido. Primero, como se ha dicho, el endurecimiento del caso implica la difusión de un gas predominantemente de carbono o nitrógeno a alta temperatura en una parte de acero, de modo que la superficie de esa parte a una profundidad de aproximadamente un mm sea rica en el elemento difusor. Esto tiene el efecto de aumentar la dureza de esa capa superficial al tiempo que induce tensiones de compresión residuales.

Ahora agregaré lo que creo que complementará las otras respuestas, que esta capa de superficie difusa aumenta la resistencia de la pieza a fallas por fatiga por dos razones. La primera es que las grietas por fatiga ocurren típicamente en las superficies. Por lo tanto, tener una superficie externa de mayor dureza evita la formación de grietas en la superficie que pueden conducir a una falla temprana por fatiga. Relacionado con esto, la resistencia a la fatiga de ciclo alto, es decir, los bajos esfuerzos de repetición durante una larga duración, es ayudada por la alta resistencia que estaría presente para una superficie endurecida. Lo que hace la superficie endurecida es dificultar la formación de grietas por fatiga durante el estrés por fatiga de alto ciclo.

La otra razón es que cuanto menor es el estrés de fatiga promedio, mayor es la vida útil de la fatiga. En consecuencia, la tensión de la superficie de compresión inducida por el endurecimiento de la carcasa se opone a una tensión de fatiga por tracción aplicada externamente, lo que mejora la vida útil de la fatiga.

En resumen, el endurecimiento de una pieza de acero mejora su resistencia a las fallas por fatiga.

Endurecimiento de la caja:

El objetivo principal de esta etapa es endurecer el caso. Por lo tanto, el componente después del refinado de la caja se calienta a 30 ° – 40 ° C por encima de A1 (ver la figura a continuación). A esta temperatura, el estuche consiste en austenita y glóbulos de carburo no disuelto. La estructura del núcleo durante esta etapa del tratamiento térmico debe tener ferrita y austenita. La concentración de carbono en austenita debería ser la misma que la del eutectoide. Después de un remojo adecuado a esta temperatura, el componente se apaga. El caso del enfriamiento debe consistir en (principalmente) martensita, carburo no disuelto y un poco de austenita retenida. El núcleo, por otro lado, puede tener principalmente ferrita con islas de martesita con alto contenido de carbono.

gracias

El proceso de endurecimiento total se utiliza en aceros de carbono medio y alto. El endurecimiento de la carcasa se usa en aceros suaves.

El endurecimiento ocurre durante el tratamiento térmico cuando el acero (que contiene suficiente carbono) se enfría rápidamente (se apaga) por encima de su temperatura crítica. Esta temperatura varía para diferentes aleaciones, pero generalmente está en el rango de 1500 grados F a 1900 grados F.

Un acero suave tratado de esta manera no mostraría un aumento apreciable en la dureza. Para que este acero reaccione, se debe aumentar su contenido de carbono. En el proceso de endurecimiento de la capa superficial del acero dulce, su contenido de carbono aumenta por un contacto prolongado a alta temperatura con una fuente de carbono químicamente reactiva. Si este acero se enfría posteriormente, endurecerá la capa superficial, también conocida como el caso, de ahí el “endurecimiento del caso”. La profundidad de la caja generalmente será de dos milésimas de pulgada hasta ciento cincuenta milésimas de pulgada. Sin embargo, la profundidad más común está en el rango .020 “- .030”.

Es importante elegir el acero correcto y el proceso apropiado para lograr el resultado final deseado. Para una resistencia moderada con una dureza de superficie moderada, elija un acero al carbono medio endurecido por completo.
Para una superficie muy dura donde una resistencia del núcleo más baja es aceptable, elija una caja de acero con poco carbono endurecida.

fuente: Heat Treater La diferencia entre el endurecimiento de la carcasa y el endurecimiento

El endurecimiento de la carcasa o el endurecimiento de la superficie es el proceso de endurecimiento de la superficie de un objeto metálico mientras se permite que el metal más profundo debajo permanezca blando, formando así una capa delgada de metal más duro (llamado ” carcasa “) en la superficie .

El endurecimiento de la carcasa o el endurecimiento de la superficie es el proceso de endurecimiento de la superficie de un objeto de metal mientras se permite que el metal más profundo debajo permanezca blando, formando así una capa delgada de metal más duro (llamado “carcasa”) en la superficie.

Es un término general para los procesos mediante los cuales se puede endurecer preferentemente la superficie o las regiones cercanas a la superficie de un producto. Generalmente se usa para mejorar la resistencia al desgaste de muchos productos ferrosos y algunos no ferrosos. Hay varios procesos disponibles.

El endurecimiento de la caja se refiere a la precipitación de carbono en la superficie de aceros (relativamente) bajos en carbono. Por lo general, se logra empacando la parte de acero en una cápsula o lámina de acero inoxidable llena de polvo de carbón y tratándola con calor. Durante el proceso, la pieza absorbe el carbono sobrante en su superficie a una profundidad de aproximadamente 1 mm. Esto produce una parte con una superficie dura y un interior más suave y resistente.

El endurecimiento de la carcasa es un tratamiento térmico que aumenta la dureza en la superficie del componente mientras que el núcleo permanece suave en comparación con la superficie. Los ejes y ejes generalmente reciben este tratamiento.