NITRURACION

La nitruracin es un tratamiento termico que se le da al acero. El proceso

modifica su composicin aadiendo nitrgeno mientras es calentado. El resultado

es un incremento de la dureza superficial de las piezas. Tambin aumenta la

resistencia a la corrosin y a la fatiga.

Procedimiento

La nitruracin puede ser en horno o inica. En el primer caso la pieza se introduce en un horno en el que se llena la atmsfera con amonaco y luego se calienta a temperaturas de aproximadamente 500C. Esto hace que el amonaco se descomponga en nitrgeno e hidrgeno; el hidrgeno se separa del nitrgeno por diferencia de densidad y el nitrgeno, al entrar en contacto con la superficie de la pieza, forma un recubrimiento de nitruro de hierro.

En el caso de la nitruracin inica, las molculas de amonaco se rompen mediante la aplicacin de un campo elctrico. Esto se logra sometiendo al amonaco a una diferencia de potencial de entre 300 y 1000 V. Los iones de nitrgeno se dirigen hacia el ctodo (que consiste en la pieza a tratar) y reacionan para formar el nitruro de hierro, Fe2N.

Si bien este tratamiento da gran dureza superficial a la pieza, la velocidad de penetracin es muy lenta, aproximadamente 1 mm en 100 horas de tratamiento, pero no necesita de temple posterior. Las partes de la pieza que no se deseen nitrurar se deben cubrir con un bao de estao-plomo al 50%.

En la figura se puede observar que cuanto mas alta sea la temperatura de nitruracin, el tiempo de duracin ser menor

Aceros para nitruracin

No todos los aceros son aptos para nitrurar, ya que en ocasiones el procedimiento puede resultar contraproducente, tales como los aceros al carbn, en los que el nitrgeno penetra demasiado rpido en la estructura y la capa nitrurada tiende a desprenderse.

Para este proceso resulta conveniente que en la composicin de la aleacin haya una cierta cantidad de aluminio (1% aproximadamente). Algunos ejemplos de aceros aptos para la nitruracin son:

Acero para nitruracin al Cr-Mo-V de alta resistencia: La composicin extra de este acero es la siguiente: 0,32% C, 3,25% Cr, 0,40% Mo y 0,22%V. Una vez tratado alcanza una resistencia mecnica de 120 kg/mm2. La capa nitrurada se adhiere muy bien al ncleo sin temor a descascarillamiento. Se utiliza para construir piezas de gran resistencia y elevada dureza superficial para resistir el desgaste.

Acero para nitruracin al Cr-Mo-V de resistencia media: la composicin extra de este acero es 0,25% C, 3,25%Cr, 0,40% Mo y 0,25% V. Tiene caractersticas y aplicaciones parecidos al anterior, solamente que su resistencia mecnica es de 100kg/mm2.

Acero para nitruracin al Cr-Al-Mo de alta dureza: la composicin extra de este acero es 0,40% C, 1,50% Cr, 0,20% Mo y 1% Al. La capa nitrurada de este acero puede descascarillarse y es de gran fragilidad. Se utiliza para piezas que soporten una resistencia media y la mayor dureza superficial posible. Si la pieza es muy blanda puede ser recomendable un temple previo a la nitruracin para endurecerla y evitar el descascarillamiento.

Este tratamiento tambin es aplicable a algunos aceros inoxidables, aceros al cromo-nquel y ciertas fundiciones al aluminio o al cromo.

Aplicaciones de la nitruracin

La nitruracin se aplica principalmente a piezas que son sometidas regularmente a grandes fuerzas de rozamiento y de carga, tales como pistas de rodamientos, camisas de cilindros, rboles de levas, engranajes sin fin, etc. Estas aplicaciones requieren que la piezas tengan un ncleo con cierta plasticidad, que absorba golpes y vibraciones, y una superficie de gran dureza que resista la friccin y el desgaste.

Las piezas que se hayan pasado por un proceso de nitruracin se pueden usar en trabajos con temperaturas de hasta 500 C (temperatura de nitruracin), temperatura a la cual el nitrgeno comienza a escaparse de la pieza, eliminando los efectos de la nitruracin y disminuyendo la dureza de la pieza.

CIANURACION

La cianuracin es un tratamiento termoqumico que se da a los aceros. Cuando se quiere obtener una superficie dura y resistente al desgaste, esto se logra empleando un bao de cianuro fundido, la cianuracin se puede considerar como un tratamiento intermedio entre la cementacin y la nitruracin ya que el endurecimiento se consigue por la accin combinada del carbono y el nitrgeno a una temperatura determinada.

El espesor de la capa cianurada depende de la temperatura como se

muestra en el siguiente grafico

NITROCEMENTACION

La nitrocementacion se realiza a temperaturas de 840 860 C con mezcla gaseosa de gas carburante y amoniaco. La duracin del proceso dura depende de la profundidad de la capa a saturar y constituye 1 10 horas. El espesor de la capa varia de 0,1 y 1,0 mm

Caractersticas

Endurece la superficie. No le afecta al corazn de la pieza. Aumenta el carbono de la superficie Su temperatura de calentamiento es alrededor de los 900 C.

APLICACIONES

La cementacin encuentra aplicacin en todas aquellas piezas que tengan que poseer gran resistencia al choque y tenacidad junto con una gran resistencia al desgaste, como es el caso de los piones, levas, ejes, etc.