Tratamientos termoquímicos

Los tratamientos termoquímicos son diversos según las aplicaciones. Se realizan en hornos de atmósfera controlada o en hornos de sales.

Básicamente, estos tratamientos son una a portación de carbono a la superficie, a veces acompañado de nitrógeno, con espesores de capa desde 0’1 mm. que aportan beneficios en cuanto a resistencia al desgaste, fragilidad, fatiga..

Los hornos de atmósfera controlada son programados por ordenador para una regulación automática de los parámetros de tratamiento. Esto permite visualizar el proceso en tiempo real dando fiabilidad a los resultados obtenidos.

Cianurizaición

Es el endurecimiento de la superficie de un acero con carbono y nitrógeno, obtenido a partir del baño de una solución de cianuro líquido.

En este proceso las piezas de acero son calentadas en un baño de cianuro de sodio fundido y carbonato sódico a temperatura de unos 900°C. Durante el tratamiento, el carbono y el nitr ógeno se difunden en el interior de la superficie del acero.

La formación de nitruros de hierro duro contribuye al endurecimiento superficial del material.

Después de la cianuración las piezas requieren el mismo tipo de tratamiento térmico de tres etapas que en el caso de cementacion.

Las piezas cianuradas y cementadas deben ser rectificadas a sus dimensiones finales después de todos sus tratamientos, ya que se habrán producidos cambios dimensionales durante los mismos.

Nitrurado

La nitruración es otro procedimiento de endurecimiento superficial en los aceros. Este proceso no es aconsejable para el endurecimiento de aceros al carbono, ya que pueden formarse nitruros de hierro a una profundidad considerable por debajo de la superficie del acero, lo cual haría que el material fuera más frágil.

Los aceros de nitruración son de baja aleación, conteniendo cromo y molibdeno y en algunos casos, níquel y aluminio. Algunos aceros de nitruración contienen aproximadamente un 1% de aluminio.

El nitruro de aluminio es extremadamente duro y no se difunde tan profundamente desde la superficie (aproximadamente 0.8 mm.) La nitruración se efectúa calentando las piezas de acero a unos 500°C en una cámara estanca con una atmósfera interior de amoniaco.

El amoniaco se disocia en la superficie del acero formando nitrógeno y oxígeno, siendo el primero absorbido en parte por el acero. Las ventajas principales que posee la nitruración son:

1. gran dureza superficial
2. el tratamiento se efectúa a bajas temperaturas, reduciendo la posibilidad de grietas y deformación
3. no se requiere tratamiento térmico posterior.

Las piezas que han de ser nitruradas deben ser sometidas a tratamiento térmico previo para mejorar las propiedades del núcleo. El mecanizado a las dimensiones finales se ha de efectuar mientras el material está blando, debiendo tener en cuenta que durante la nitruración se producirá un incremento dimensional del orden de 0.02 mm.

Carburización

Es un grupo de técnicas de endurecimiento superficial, mediante las cuales se difunde en carbono en el acero.

La carburización se realiza calentando al acero sobre la temperatura critica superior y colocándole una capa de carbono para que se difunda en su superficie, aprovechando la alta solubilidad de este en la austenita, se utiliza en aceros la carbono para mejorar tenacidad y dureza.

Cementación

Es uno de los métodos para obtener superficies duras en aceros dúctiles. Implica una aportación adicional de carbono en la superficie de un acero dulce a endurecer produciendo una capa de .5 y .7 mm. De espesor con un contenido alto de carbono. Los principales procedimientos son:

1. Cementación sólida. en esta las piezas a tratar se calientan mezcladas con carbón de madera y carbonato bárico, a temperaturas superiores a la critica superior en el interior de cajas de hierro fundido

2. cementación gaseosa. Las piezas son calentadas por encima de la temperatura critica superior en un horno de atmósfera de metano con mezcla gaseosa de hidrocarburos.

Durante la cementación tiene lugar un considerable incremento del grano, y se requieren tres tratamientos para obtener las propiedades deseadas al final, estos tratamientos son:

1. Afinado de la estructura por calentamiento por encima de la crítica superior, según la composición del núcleo, seguido de un enfriamiento rápido.
2. Temple, calentando a temperaturas ligeramente superiores a la temperatura critica superior
3. Revenido.

Tratamientos Termoquímicos

Tratamientos Termoquímicos

Fuente: Materia de Proceso de Manufactura de la Unideg

Publicado en Proceso de manufactura

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