6. RESULTADOS: Calculo de la velocidad o flujo de tomos de carbono hacia el interior de la pieza de acero:

Donde:

C1: Concentracin de peso en la superficie.C2: Concentracin de peso en el ncleo.X1: Distancia en la superficie.X2: Distancia de la capa cementada.D: Coeficiente de difusibilidad.

Concentracin de peso en la superficie: 1.2%CConcentracin de peso en la ncleo: 0.2%CDensidad del acero: 7.850 g/cm3

C1 = 0.012 x 7.85 = 0.0942 g/cm3C2 = 0.002 x 7.85 = 0.0157 g/cm3

Clculo del gradiente de concentracin:t1 = 4h = 14400s.X1 = 0cmX2 = 0.0749 cm

Clculo del flujo de tomos:

J = -Tomando rea unitaria:A= 1 cm2

El flujo de tomos para la probeta de 4 horas

J1 = (-1.298 x 10-7 cm/s)(1cm2)(-1.048g/cm3.cm) (6.023 x 1023at/g)

J1 = 8.19x1016 at/s

Clculo del coeficiente de difusin:T=900+273=1173kQ=34000 cal/molR=1.987

El coeficiente de difusin ser:

Clculo del espesor de capa difundida tericamente

para tres horas:t=4horas10800 s

Curvas de penetracin El clculo de los puntos para trazar la curva de penetracin se realizara a travs de la siguiente formula (solucin de la segunda ley de Fick):

Dnde:: Concentracin en la superficie: Concentracin al inicio del proceso, en el tiempo t=0: Concentracin a una profundidad x de la superficie, en un tiempo t.t: tiempo ; expresado en segundos.D: coeficiente de difusin. , es una variable que se expresa como fer (y); representa la funcin de error de Gauss.

Calculo de un punto de la curva para un tiempo de difusin de carbono a t=4horas

Sabiendo que:

: 1.2%C: 0.2%CX: 0.01cmt: 14400 sD:

Reemplazando valores:

Como fer (0.013) no se encuentra en la tabla se procede a interpolar utilizando los datos de la tabla de fer(z) que se muestra ms adelante.

ZFer(Z)

0.0100.0113

0.013?

0.0200.026

fer(z)=0.1469

De forma anloga se calcula las dems concentraciones para otras profundidades de capa y para un tiempo de difusin de carbono de 4 horas

Cuadro para calcular porcentaje de carbono