Tratamientos termodinamicos

CARBURACION.- Se puede fabricar piezas con nucleo suave y ductil, y superficie muy dura, por la carburacion de un acero de bajo contenido de carbono y una temperatura elevada, con un enfriamiento brusco por inmersion.
El proceso de carburación seguido por un enfriamiento brusco se conoce como temple o endurecimiento superficial o cementación.
Este metodo se divide en tres grupos segun sea elagente carburizante:
1.-CARBURACION DE EMPAQUE: eL COMPUESTO USADO COMUNMENTE CONTIENE 20% DE CARBONATOS METALICOS ( EN SU MAYORIA carbonato de bario) aglutinados por carbon de madera por medio de aceite, alquitran o melaza; algunas veses se agrega hasta el 20% de coque para incrementar la rapidez de tranmision de calor.
Las cajas de carburacion o cementacion se fabrican de una aleacion resistenteal calor de alto contenido de Niquel y Cromo; la pieza debe empacarse en su dimencion mas larga en sentido vertical.
las temperaturas normales de carburacion fluctuan alrededor de 925°C pero para el acero al niquel se usa una temperatura de 900°C y para cementacion poco profunda la temperatura es baja de 845°C.
Para una profundidad de temple de 1 a 1.3mm se ocupan aproximadamente 9 horas, ladeformacion o alabeo por calentamiento es limitado al minimo. Las desventajas son el tiempo de consumido en el calentamiento y el elevado costo de la mano de obra al empacar las piezas.
2.-CARBURACION CON GAS: Los gases carburizantes son el monoxido de carbono, el metano, el etano y el propano, los hidrocarburos se descomponen si no esta diluidos, librando una cantidad excesiva de carbono en formade hollin que se deposita sobre toda la superficie descubierta.
se puede obtener profundidades de temple superficial de 1 a 1.3mm en 4 horas a 925°C.
3.-CARBURACION LIQUIDA: Se efectua en baños activadosde cianamida calcica de cianuro de sodio o de potacio. Los baños son operados a temperaturas de 815 a 900°C y se obtiene profundidades de temple superficial de 0.51mm en 90 minutos; paraprofundidades mayores de 0.76mm es mas economico efectuar la carburación de empaque o por gas.

Nitruración

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 su resistencia 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 deaproximadamente 500°C, lo que provoca 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 lograsometiendo al amoníaco a 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 templeposterior. Las partes de la pieza que no se deseen nitrurar se deben cubrir con un baño de estaño-plomo al 50%.

APLICACIONES

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,...