Caracterización de propiedades mecánicas de acero SAE 1045 sometido a cementación y tratamientos térmicos

Abstract

El presente documento tiene como objetivo estudiar las propiedades mecánicas y microestructura del acero SAE 1045, sometido a una cementación superficial y tratamientos térmicos. El acero SAE 1045 es utilizado en la fabricación de componentes mecánicos y estructurales que requieren resistencia moderada y buena tenacidad, tales como engranajes y ejes. Este acero se caracteriza por su medio contenido de carbono y ser un material ampliamente empleado en la industria. Mientras que la cementación es un tratamiento superficial que consiste en aumentar la concentración de carbono en la superficie del acero, lo que mejora la dureza, la resistencia a la fatiga y la corrosión. Para realizar este estudio, se llevará a cabo una metodología que abarcará diversas etapas. Inicialmente, se procederá con la revisión bibliográfica de distintos autores especializados en el ámbito de ingeniería de materiales. Posteriormente, se avanza hacia la caracterización detallada de la microestructura del acero, tanto en su estado tratado como sin tratar, sumado de los análisis de los tratamientos de cementación superficial y térmico. En última instancia, se realizaron los ensayos mecánicos para evaluar las propiedades y el comportamiento del material en condiciones específicas. Para lo anterior, fue requerido el uso de recursos tales como el acero SAE 1045 que es el objeto de estudio y análisis, junto con equipos para las pruebas mecánicas y de estudio de microscopia, además de los elementos y compuestos para la realización del tratamiento de cementación, entre otros. Se espera que este trabajo aporte conocimiento a posibles aplicaciones del acero SAE 1045 cementado en la industria, así como a la optimización de los procesos de fabricación y tratamiento de este material. Finalmente, del estudio se concluyó que la temperatura óptima para cementar es de 950°C, y que un mayor tiempo de cementación incrementa la dureza del acero. Asimismo, un hallazgo destacado fue el impacto de la hermeticidad de los contenedores de cementación en la difusión del carbono, sugiriendo una posible comparación con la cementación gaseosa. Por último, el análisis metalográfico confirmó el aumento de martensita en las muestras cementadas, aumentando su dureza.