Nitruracion ionica
Páginas: 17 (4212 palabras)
Publicado: 3 de mayo de 2011
INTRODUCCIÒN
La nitruración es un tratamiento térmico empleado para el endurecimiento superficial de ciertas piezas, principalmente aceros. Es especialmente recomendable para aceros aleados con cromo, vanadio, aluminio, wolframio y molibdeno, ya que forman nitruros estables a la temperatura de tratamiento. Son estos nitruros los que proporcionan la dureza buscada.
Durante la nitruración, lapieza sometida ve aumentada su dureza superficial mediante el aporte de nitrógeno a la misma en una atmósfera nitrurante, principalmente compuesta de vapores de amoníaco descompuesto en nitrógeno e hidrógeno. En esta descomposición, el nitrógeno, más denso que el hidrógeno, se desplaza hacia la zona inferior de la cámara, entrando en contacto con la pieza y formando nitruros de hierro (compuestoduro y frágil) en su superficie.
Los aceros inoxidables son empleados generalmente como materiales de ingeniería debido a su resistencia a la corrosión, no obstante en algunas aplicaciones presentan problemas por su baja resistencia al desgaste y limitado comportamiento tribológico. Debido a esa situación, existe interés en mejorar las propiedades de superficie mediante tratamientos termoquímicosasistidos por plasma, principalmente a través de nitruración iónica
NITRURACIÒN
La nitruración es un tratamiento termoquímico, en el que se modifica la composición del acero incorporando nitrógeno durante el proceso de tratamiento térmico, el calentamiento, en una atmósfera rica en nitrógeno,
Su objetivo principal es el de aumentar la dureza superficial del las piezas, además de aumentar suresistencia a la corrosión y a la fatiga. Una variante de este tratamiento, es el proceso tenifer.
Procedimiento
Existen dos procedimientos para la nitruración: la nitruración en horno y la nitruración iónica. Para la nitruración en horno se coloca la pieza dentro del horno, dentro del cual se hace circular amoníaco y posteriormente se calienta a temperaturas de aproximadamente 500°C, lo queprovoca que el amoníaco se descomponga en nitrógeno e hidrógeno; el hidrógeno, se separa del nitrógeno por diferencia de densidad, y el nitrógeno, al entrar en contacto con la superficie de la pieza, forma un recubrimiento de nitruro de hierro.
En el caso de la nitruración iónica, las moléculas de amoníaco se rompen mediante la aplicación de un campo eléctrico. Esto se logra sometiendo al amoníacoa una diferencia de potencial de entre 300 y 1000 V. Los iones de nitrógeno se dirigen hacia el cátodo (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 penetración es muy lenta, aproximadamente 1 mm en 100 horas de tratamiento, pero no necesita de temple posterior. Las partes dela pieza que no se deseen nitrurar se deben cubrir con un baño de estaño-plomo al 50%.
Aplicaciones de la nitruración
La nitruración 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, etc. Estas aplicaciones requieren que la piezas tengan un núcleo con cierta plasticidad, que absorbagolpes y vibraciones, y una superficie de gran dureza que resista la fricción y el desgaste.
Las piezas que se hayan pasado por un proceso de nitruración se pueden usar en trabajos con temperaturas de hasta 500 °C (temperatura de nitruración), temperatura a la cual el nitrógeno comienza a escaparse de la pieza, eliminando los efectos de la nitruración y disminuyendo la dureza de la pieza.Aceros para nitruración
No todos los aceros son aptos para nitrurar, ya que en ocasiones el procedimiento puede resultar contraproducente, tales como los aceros al carbón, en los que el nitrógeno penetra demasiado rápido en la estructura y la capa nitrurada tiende a desprenderse.
Para este proceso resulta conveniente que en la composición de la aleación haya una cierta cantidad de aluminio (1%...
La nitruración es un tratamiento térmico empleado para el endurecimiento superficial de ciertas piezas, principalmente aceros. Es especialmente recomendable para aceros aleados con cromo, vanadio, aluminio, wolframio y molibdeno, ya que forman nitruros estables a la temperatura de tratamiento. Son estos nitruros los que proporcionan la dureza buscada.
Durante la nitruración, lapieza sometida ve aumentada su dureza superficial mediante el aporte de nitrógeno a la misma en una atmósfera nitrurante, principalmente compuesta de vapores de amoníaco descompuesto en nitrógeno e hidrógeno. En esta descomposición, el nitrógeno, más denso que el hidrógeno, se desplaza hacia la zona inferior de la cámara, entrando en contacto con la pieza y formando nitruros de hierro (compuestoduro y frágil) en su superficie.
Los aceros inoxidables son empleados generalmente como materiales de ingeniería debido a su resistencia a la corrosión, no obstante en algunas aplicaciones presentan problemas por su baja resistencia al desgaste y limitado comportamiento tribológico. Debido a esa situación, existe interés en mejorar las propiedades de superficie mediante tratamientos termoquímicosasistidos por plasma, principalmente a través de nitruración iónica
NITRURACIÒN
La nitruración es un tratamiento termoquímico, en el que se modifica la composición del acero incorporando nitrógeno durante el proceso de tratamiento térmico, el calentamiento, en una atmósfera rica en nitrógeno,
Su objetivo principal es el de aumentar la dureza superficial del las piezas, además de aumentar suresistencia a la corrosión y a la fatiga. Una variante de este tratamiento, es el proceso tenifer.
Procedimiento
Existen dos procedimientos para la nitruración: la nitruración en horno y la nitruración iónica. Para la nitruración en horno se coloca la pieza dentro del horno, dentro del cual se hace circular amoníaco y posteriormente se calienta a temperaturas de aproximadamente 500°C, lo queprovoca que el amoníaco se descomponga en nitrógeno e hidrógeno; el hidrógeno, se separa del nitrógeno por diferencia de densidad, y el nitrógeno, al entrar en contacto con la superficie de la pieza, forma un recubrimiento de nitruro de hierro.
En el caso de la nitruración iónica, las moléculas de amoníaco se rompen mediante la aplicación de un campo eléctrico. Esto se logra sometiendo al amoníacoa una diferencia de potencial de entre 300 y 1000 V. Los iones de nitrógeno se dirigen hacia el cátodo (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 penetración es muy lenta, aproximadamente 1 mm en 100 horas de tratamiento, pero no necesita de temple posterior. Las partes dela pieza que no se deseen nitrurar se deben cubrir con un baño de estaño-plomo al 50%.
Aplicaciones de la nitruración
La nitruración 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, etc. Estas aplicaciones requieren que la piezas tengan un núcleo con cierta plasticidad, que absorbagolpes y vibraciones, y una superficie de gran dureza que resista la fricción y el desgaste.
Las piezas que se hayan pasado por un proceso de nitruración se pueden usar en trabajos con temperaturas de hasta 500 °C (temperatura de nitruración), temperatura a la cual el nitrógeno comienza a escaparse de la pieza, eliminando los efectos de la nitruración y disminuyendo la dureza de la pieza.Aceros para nitruración
No todos los aceros son aptos para nitrurar, ya que en ocasiones el procedimiento puede resultar contraproducente, tales como los aceros al carbón, en los que el nitrógeno penetra demasiado rápido en la estructura y la capa nitrurada tiende a desprenderse.
Para este proceso resulta conveniente que en la composición de la aleación haya una cierta cantidad de aluminio (1%...
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