Endurecimiento de la caja
El endurecimiento de la superficie o 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 suave, formando así una capa delgada de metal más duro en la superficie. Para el hierro o acero con bajo contenido de carbono , que tiene una templabilidad deficiente o nula , el proceso de cementación implica la infusión de carbono o nitrógeno adicional en la capa superficial. El endurecimiento por cementación se realiza generalmente después de que la pieza se ha formado en su forma final, pero también se puede hacer para aumentar el contenido de elementos de endurecimiento de las barras que se utilizarán en un patrón de soldadura o un proceso similar. El terminoEl endurecimiento facial también se usa para describir esta técnica, cuando se habla de armaduras modernas .
El endurecimiento es deseable para los componentes metálicos que están sujetos a un contacto deslizante con materiales duros o abrasivos, ya que el metal endurecido es más resistente al desgaste de la superficie. Sin embargo, debido a que el metal endurecido suele ser más frágil que el metal más blando, el endurecimiento total (es decir, endurecer el metal uniformemente en toda la pieza) no siempre es una opción adecuada. En tales circunstancias, el cementado puede producir un componente que no se fracturará (debido al núcleo blando que puede absorber tensiones sin agrietarse), pero también proporciona una resistencia adecuada al desgaste en la superficie endurecida.
La fundición de hierro temprana hizo uso de bloomeries que producían dos capas de metal: una con un contenido de carbono muy bajo que se trabaja en hierro forjado , y otra con una capa exterior de alto contenido de carbono. Dado que el hierro con alto contenido de carbono es corto y caliente , lo que significa que se fractura y se desmorona cuando se forja , no era útil sin más fundición. Como resultado, no se usó en gran medida en el oeste hasta que se popularizó la fragua de galas . [1] El hierro forjado, casi sin carbono, era muy maleable y dúctil, pero no muy duro.
El endurecimiento por cementación implica empaquetar el hierro con bajo contenido de carbono dentro de una sustancia con alto contenido de carbono y luego calentar este paquete para estimular la migración de carbono a la superficie del hierro. Esto forma una capa superficial delgada de acero con mayor contenido de carbono, con el contenido de carbono disminuyendo gradualmente más profundamente desde la superficie. El producto resultante combina gran parte de la tenacidad de un núcleo de acero con bajo contenido de carbono, con la dureza y resistencia al desgaste del acero exterior con alto contenido de carbono.
El método tradicional de aplicar el carbón a la superficie del hierro implicaba empaquetar el hierro en una mezcla de hueso molido y carbón vegetal o una combinación de cuero , cascos , sal y orina., todo dentro de una caja bien sellada (el "estuche"). Este paquete de carburación se calienta luego a una temperatura alta pero aún por debajo del punto de fusión del hierro y se deja a esa temperatura durante un período de tiempo. Cuanto más tiempo se mantenga el paquete a alta temperatura, más profundamente se difundirá el carbón en la superficie. Son deseables diferentes profundidades de endurecimiento para diferentes propósitos: las herramientas afiladas necesitan un endurecimiento profundo para permitir el amolado y reafilado sin exponer el núcleo blando, mientras que las piezas de la máquina, como los engranajes, pueden necesitar solo un endurecimiento superficial para una mayor resistencia al desgaste.
La parte cementada resultante puede mostrar una clara decoloración de la superficie, si el material de carbono es materia orgánica mezclada como se describe anteriormente. El acero se oscurece significativamente y muestra un patrón moteado de negro, azul y violeta causado por los diversos compuestos formados a partir de impurezas en el hueso y el carbón. Esta superficie de óxido funciona de manera similar al azulado , proporcionando un grado de resistencia a la corrosión, así como un acabado atractivo. La coloración de la carcasa se refiere a este patrón y se encuentra comúnmente como un acabado decorativo en armas de fuego .
