Diferencia entre el endurecimiento de la caja y el endurecimiento de la superficie
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Diferencia principal: endurecimiento de la caja frente al endurecimiento de la superficie
El tratamiento térmico es el uso de calor para modificar las propiedades de un material, especialmente en metalurgia. Es un tipo de proceso industrial involucrado en la alteración de las propiedades químicas y físicas de los metales y aleaciones metálicas. Hay cuatro tipos principales de métodos de tratamiento térmico como recocido, revenido, endurecimiento y normalización. El endurecimiento es el proceso de aumentar la dureza de un metal. Hay dos tipos principales de procesos de endurecimiento como el endurecimiento de la carcasa y el endurecimiento de la superficie. La principal diferencia entre el endurecimiento de la caja y el endurecimiento de la superficie es que el endurecimiento de la caja aumenta la dureza de la superficie del metal al infundir elementos en la superficie de los materiales, formando una capa delgada de aleación más dura, mientras que el endurecimiento de la superficie aumenta la dureza de la superficie mientras que el núcleo permanece relativamente blando.
Áreas clave cubiertas
1. ¿Qué es el endurecimiento del caso?
- Definición, pasos del método
2. ¿Qué es el endurecimiento de la superficie?
- Definición, endurecimiento diferencial de superficies, endurecimiento diferencial de estructuras metálicas
3. ¿Cuál es la diferencia entre el endurecimiento de la caja y el endurecimiento de la superficie?
- Comparación de diferencias clave
Términos clave: Temperatura de austenización, carburación, endurecimiento de la carcasa, tratamiento térmico diferencial, endurecimiento diferencial de la superficie, endurecimiento por llama, endurecimiento, endurecimiento por inducción, nitruración, endurecimiento de la superficie
¿Qué es el endurecimiento del caso?
El endurecimiento de la carcasa es el proceso de endurecimiento de la superficie de un metal mediante la infusión de elementos en la superficie del metal, formando una capa delgada de una aleación más dura. Esta capa externa se llama "caso", lo que lleva a denominar este proceso como endurecimiento del caso.
Consideremos el endurecimiento de la carcasa de acero dulce como un ejemplo para entender el endurecimiento de una aleación de metal. El método de endurecimiento de la caja se usa generalmente para aleaciones metálicas que tienen un bajo contenido de carbono, como el acero suave. El elemento que se infunde en la superficie es el carbono. El carbono se aplica a una profundidad de aproximadamente 0,03 mm aproximadamente. Esto hace que el núcleo del acero intacto; por lo tanto las propiedades no han cambiado.
Proceso de endurecimiento del caso
Figura 1: El acero se calienta en rojo antes de infundir carbono en la superficie
Hay tres pasos del proceso de endurecimiento de la caja:
- El acero se calienta hasta que se vuelve rojo calentado.
- El acero se retira del hogar y se sumerge en una muestra del elemento que se va a infundir a la superficie (por ejemplo, carbono) y se deja enfriar un poco..
- El acero se calienta de nuevo hasta que se calienta en rojo y se enfría con agua fría.
Después de seguir estos pasos, el acero obtiene una superficie endurecida y un núcleo blando. El proceso se puede repetir varias veces para aumentar la profundidad del "caso". Una de las fuentes de carbono más comunes para la infusión es el polvo de carbón..
¿Qué es el endurecimiento de la superficie?
El endurecimiento de la superficie es el proceso de aumentar la dureza de la superficie exterior mientras el núcleo permanece suave.
Proceso de endurecimiento de la superficie
Hay dos métodos de endurecimiento de la superficie:
- Endurecimiento de superficie diferencial
- Estructura metálica diferencial
Endurecimiento diferencial de la superficie
El tratamiento térmico diferencial hace que solo la superficie de la aleación de metal alcance su temperatura de austenización mientras mantiene el núcleo por debajo de esa temperatura. Inmediatamente después de que la superficie alcanza esa temperatura, se apaga. Hay dos procesos principales de endurecimiento diferencial de la superficie: endurecimiento por llama y endurecimiento por inducción..
Endurecimiento de la llama
Proceso de endurecimiento por llama utiliza una O2 antorcha de gas para llevar la superficie rápidamente a la temperatura de austenización seguida de enfriamiento.
Endurecimiento por induccion
Este proceso es similar al proceso de endurecimiento de la llama, pero utiliza bobinas inducidas eléctricamente en lugar de una llama. Estas bobinas crean un campo magnético alrededor de las bobinas, lo que induce a una corriente eléctrica a atravesarla. Debido a la resistencia eléctrica del acero, el acero se calienta. Cuando se calienta a la temperatura deseada, se apaga rápidamente.
Figura 2: Una rueda dentada endurecida por la llama
Estructura de metal diferencial
El proceso de endurecimiento de la superficie de la estructura metálica diferencial hace que la superficie esté más endurecida que el interior del metal. Esto se puede hacer de dos maneras diferentes: carburación y nitruración.
Carburación
En la carburación, la aleación de metal se coloca a una temperatura alta durante varias horas en un ambiente carbonoso. La temperatura debe ser más alta que la temperatura de transformación superior del metal (temperatura crítica). Luego, el carbono se absorbe en el acero del ambiente carbonoso y se difunde lentamente en las capas superficiales..
Nitruración
El proceso de nitruración utiliza nitrógeno y calor. Esto se utiliza generalmente para bombas de inyección de combustible. En este método, el nitrógeno se difunde a la superficie del acero en lugar de carbono. La nitruración se puede hacer a temperaturas más bajas que la carburación..
Diferencia entre el endurecimiento de la caja y el endurecimiento de la superficie
Definición
Endurecimiento de la caja: El endurecimiento de la caja es el proceso de endurecimiento de la superficie de un metal mediante la infusión de elementos en la superficie del metal, formando una capa delgada de una aleación más dura.
Endurecimiento de la superficie: El endurecimiento de la superficie es el proceso de aumentar la dureza de la superficie exterior mientras el núcleo permanece suave.
Método
Endurecimiento de la caja: El endurecimiento de la caja se realiza calentando el acero en rojo, infundiendo carbón a la superficie y enfriando rápidamente.
Endurecimiento de la superficie: El endurecimiento de la superficie se realiza calentando el acero hasta la temperatura de austenización mientras se mantiene el núcleo por debajo de esa temperatura y luego se enfría la superficie inmediatamente.
Uso Mayor
Endurecimiento de la caja: El endurecimiento de la caja se usa comúnmente para aleaciones de metales con bajo contenido de carbono, como el acero suave.
Endurecimiento de la superficie: El endurecimiento de la superficie se utiliza para muchos equipos hechos de acero.
Temple
Endurecimiento de la caja: El endurecimiento de la caja no requiere enfriamiento inmediato.
Endurecimiento de la superficie: El endurecimiento de la superficie requiere un enfriamiento inmediato.
Conclusión
El endurecimiento es un tipo de tratamiento térmico en metalurgia. Hay dos tipos de procesos de endurecimiento como el endurecimiento de la carcasa y el endurecimiento de la superficie. La principal diferencia entre el endurecimiento de la carcasa y el endurecimiento de la superficie es que el endurecimiento de la carcasa aumenta la dureza de la superficie del metal al infundir elementos en la superficie de los materiales, formando una capa delgada de aleación más dura, mientras que el endurecimiento de la superficie aumenta la dureza de la superficie mientras el núcleo permanece relativamente suave.
Referencia:
1. "Endurecimiento de la superficie". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 1 de noviembre de 2016, disponible aquí.
2. Himanshu Verma, “Procesos de tratamiento térmico”. LinkedIn SlideShare, 4 de mayo de 2017, disponible aquí.
3. "Endurecimiento de la caja de acero suave", estudiante de tecnología, disponible aquí.
Imagen de cortesía:
1. "Blacksmith trabajando" Por Jeff Kubina de Columbia, Maryland - [1] (CC BY-SA 2.0) a través de Commons Wikimedia
2. “Piñón endurecido al fuego” Por Zaereth - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia
