Modelización matemática y validación de la carburación de aceros bajos en carbono

Abstract

Este artículo muestra el modelado matemático de la transferencia de calor y masa en estado transitorio de barras cilíndricas de acero con bajo contenido de carbono sometidas a proceso de cementación. La solución del modelo para los dos fenómenos se realizó mediante un análisis unidimensional en la dirección del radio, utilizando el método numérico de diferencias finitas; también se realiza un análisis de sensibilidad variando el coeficiente de transferencia de calor por convección ( h ). Los resultados del modelado muestran que este acero de carburación depende en gran medida de h. Estos resultados sugieren que si se puede incrementar el valor de h en este tipo de proceso se podría reducir el tiempo de proceso para este tratamiento térmico. Adicionalmente, se estableció un procedimiento experimental mediante carburación de un acero AISI SAE 1010, que desarrolla la fase sólida cementante y se realizó el acero de la probeta y los perfiles de dureza micrográfica obtenidos de muestras del análisis de probeta, para determinar la profundidad de penetración del carbono y validar esta. resultado sobre los valores obtenidos por el modelo informático.