MODELADO NUMÉRICO COMPARATIVO DEL COMPORTAMIENTO ESFUERZO–DEFORMACIÓN Y DE LA DUREZA VICKERS EN ACEROS DIFUNDIDOS CON CARBURO DE SILICIO

Resumen

Este trabajo presenta un estudio experimental y numérico sobre el efecto de la difusión de carbono en estado sólido, también conocida como cementación, en las propiedades mecánicas del acero AISI 1018. El tratamiento termoquímico se aplicó a probetas sometidas a temperaturas de 850 ^◦C, 900 ^◦C y 950 ^◦C, con un tiempo de permanencia constante de 3 horas, empleando mezclas cementantes compuestas por grafito, carburo de silicio (SiC) y activadores a base de carbonato de sodio y carbonato de calcio, considerando dos niveles de concentración de carbono. El objetivo fue evaluar la influencia de la temperatura y de la concentración de carbono sobre la dureza Vickers y el comportamiento esfuerzo–deformación del material. La metodología incluyó ensayos de dureza Vickers con una carga de 1 kgf, pruebas de tracción y reconstrucción de datos experimentales mediante los métodos de interpolación de Lagrange y Newton. Los resultados evidenciaron un incremento de la dureza superficial y de la resistencia mecánica después del tratamiento, acompañado de una reducción progresiva de la ductilidad. La condición de 900 ^◦C con alta concentración de carbono presentó el mejor desempeño en términos de dureza, mientras que las curvas esfuerzo–deformación mostraron mayor resistencia en las probetas tratadas a temperaturas elevadas. Se concluye que la cementación por difusión en estado sólido mejora el desempeño mecánico del acero AISI 1018 y que los métodos de interpolación utilizados permiten representar adecuadamente la tendencia experimental.