Carburizado Y Nitrurizado

Carburizado y Nitrurizado
Ciencia e Ingeniería de los Materiales


Índice:

Carburización
Tipos de Carburización
Nitruración
Tipos de procesos de nitruración
Aplicaciones
Bibliografía

Carburización

También llamado cementación es uno de los métodos más antiguos para producir un endurecimiento en la superficie de piezas de acero. En este tratamiento, el metal ferrosoes expuesto a una atmósfera rica en carbono lo que promueve la adsorción y posterior difusión del carbono en la superficie del metal.
La principal razón de someter a las piezas a este tratamiento, es para endurecerlas, hacerlas resistentes al uso.
Este proceso permite obtener piezas con el corazón blando y la periferia endurecida y se realiza cuando se requiere incrementar el contenido de carbonoen la periferia de la pieza, como consecuencia la atmósfera reactiva (N2-MeOH) empleada en este proceso, deberá proteger al acero de la oxidación y proveer de carbono suficiente para incrementar su contenido en la superficie.
Este incremento, se basa en la adsorción y posterior difusión del carbono en el acero a altas temperaturas, una vez que la penetración del carbono sea la deseada, se retirala pieza templándola o bien normalizándola.
Tipos de Carburización

Carburización por empaquetado
Este procedimiento consiste en meter al material de acero con bajo contenido carbónico en una caja cerrada con material carbonáceo y calentarlo hasta 900 a 927 °C durante 4 a 6 horas. En este tiempo el carbono que se encuentra en la caja penetra a la superficie de la pieza a endurecer. Cuanto mástiempo se deje a la pieza en la caja con carbono de mayor profundidad será la capa dura. Una vez caliente la pieza a endurecer a la temperatura adecuada se enfría rápidamente en agua o salmuera. Para evitar deformaciones y disminuir la tensión superficial se recomienda dejar enfriar la pieza en la caja para posteriormente sacarla y volverla a calentar entre 800 y 845 °C (rojo cereza) y procederal enfriamiento por inmersión. La capa endurecida más utilizada tiene un espesor de 0,38 mm, sin embargo se pueden tener espesores de hasta 0.4 mm.
Carburización en baño líquido
El acero a cementar se sumerge en un baño de cianuro de sodio líquido. También se puede utilizar cianuro de potasio pero sus vapores son muy peligrosos. Se mantiene la temperatura a 845 °C durante 15 minutos a 1 hora,según la profundidad que se requiera. A esta temperatura el acero absorberá el carbono y el nitrógeno del cianuro. Después se debe enfriar con rapidez al acero en agua o salmuera. Con este procedimiento se logran capas con espesores de 0,75 mm.
Carburización con gas
En este procedimiento se utilizan gases carburizantes para la cementación. La pieza de acero con bajo contenido carbónico se coloca enun tambor al que se introduce gas para carburizar como derivados de los hidrocarburos o gas natural. El procedimiento consiste en mantener al horno, el gas y la pieza entre 900 y 927 °C. después de un tiempo predeterminado se corta el gas carburizante y se deja enfriar el horno. Luego se saca la pieza y se recalienta a 760 °C y se enfría con rapidez en agua o salmuera. Con este procedimiento selogran piezas cuya capa dura tiene un espesor hasta de 0,6 mm, pero por lo regular no exceden de 0,7 mm.
Carburado, cianurado y nitrurado
Existen varios procedimientos de endurecimiento superficial con la utilización del nitrógeno y cianuro a los que por lo regular se les conoce como carbonitrurado o cianurado. En todos estos procesos con ayuda de las sales del cianuro y del amoníaco se logransuperficies duras como en los métodos anteriores.
Tratamiento | Medio | Temperatura | Espesor | Dureza |
Cementación | Carbón sólido | Austenitica | Mayor | Menor |
Carbo Nitruración | Gas (metano + amoníaco | Austenitica | | |
Cianuración | Baño de sales | Austenitica | Menor | Mayor |
Nitruración | Gas | 500 a 560° C | | |


Nitruración

La nitruración es un...