cementado

El acero cementado tiene una capa exterior delgada y extremadamente dura unida a un interior más blando y dúctil. La superficie puede alcanzar de 58 a 65 HRC (dureza Rockwell), mientras que el núcleo permanece entre 25 y 40 HRC. Esta combinación proporciona resistencia al desgaste donde más importa, al tiempo que preserva la capacidad del material para absorber impactos sin romperse. Las durezas contrastantes no son un recubrimiento superficial, sino una verdadera transformación metalúrgica del propio acero.

El proceso funciona introduciendo carbono o nitrógeno en las capas exteriores de acero con bajo contenido de carbono (típicamente de 0.1 a 0.3 por ciento de carbono). Los métodos comunes incluyen la carburación (calentar la pieza en una atmósfera rica en carbono), la nitruración (exposición al nitrógeno a alta temperatura) y la carbonitruración (ambos elementos). Luego, la pieza se enfría rápidamente para fijar la dureza. La profundidad de la capa endurecida varía de 0.5 mm para trabajos ligeros a 2.5 mm para componentes muy cargados.

Dónde importa y dónde falla

Los engranajes, las pistas de rodamientos, los árboles de levas y los sujetadores se cementan porque necesitan dureza contra el desgaste, pero no pueden fabricarse con acero completamente endurecido y quebradizo sin fracturarse bajo cargas de choque. Un diente de engranaje cementado resiste el picado; el núcleo más blando absorbe la tensión de flexión. El problema surge si la capa es demasiado delgada (vida útil inadecuada), demasiado profunda (tensión residual y distorsión) o se aplica de manera desigual. La descarburación, donde el carbono se quema durante el calentamiento, deja una superficie blanda y anula el propósito.

El término en sí mismo refleja la lógica industrial: la capa exterior se endurece mientras que el núcleo no. Esto distingue este trabajo del endurecimiento total, donde toda la sección transversal alcanza una alta dureza. La cementación es más antigua que el nombre; los armeros carburaron los filos de las espadas durante siglos. La fabricación moderna se basa en ella donde la dureza a pequeña escala y la tenacidad a gran escala deben coexistir en la misma pieza.