Carbonitruración
La carbonitruración es un proceso ideal para los aceros de bajo carbono y baja aleación que necesitan una cementación.
Cementación con carbonitruración
La carbonitruración es un método de cementación que se lleva a cabo a temperaturas entre 1.550 y 1.650 °F, que es ligeramente inferior a la temperatura utilizada para carburación (unos 1.700°F). Las piezas tratadas se suelen templar en aceite, lo que ayuda a reducir el riesgo de distorsión. La caja formada suele medir entre 0,13 mm y cerca de 1 mm y la dureza de la superficie de estas piezas puede oscilar entre 55 y 62 HRC.
Ventajas de la carbonitruración
La principal ventaja de la carbonitruración es producir una carcasa dura y resistente al desgaste en las piezas de acero. Permite que los aceros con una templabilidad relativamente baja alcancen las características de dureza de los materiales de mayor calidad. En resumen, éstas son las principales ventajas de este proceso:
- Mayor profundidad de la caja en comparación con la nitrocarburación
- Aumento de la resistencia a la fatiga
- Mayor resistencia al desgaste
- Las piezas pueden mantener la dureza a temperaturas elevadas
Aplicaciones de carbonitruración
Este proceso se utiliza para endurecer las superficies de las piezas fabricadas con aceros económicos y fáciles de mecanizar, como:
- Estampación de automóviles
- Tornillos para madera
- Engranajes y ejes
- Pistones
- Herramientas y matrices
- Rodillos y rodamientos
Por qué Case Harden con Paulo
Medimos la composición de la atmósfera en nuestros hornos de cinta en múltiples lugares dentro del horno a lo largo del proceso de tratamiento térmico, específicamente para garantizar que las piezas están expuestas a la cantidad adecuada de nitrógeno. Cuando hay demasiado nitrógeno durante la carbonitruración, puede causar porosidad, lo que degrada el valor de las piezas y repercute negativamente en la dureza. Los resultados de todas las pruebas de dureza que realizamos también se capturan automáticamente, y los datos se almacenan en nuestro sistema PICS. Esto da mayor visibilidad y trazabilidad a la calidad de sus piezas cuando elige a Paulo como proveedor.
Carbonitriding FAQs
Do carbonitrided parts require any special machining considerations?
Yes. Like other case hardening processes, carbonitriding should be one of the final manufacturing steps. Because the case is hard and wear-resistant, machining after carbonitriding is difficult and can compromise the case integrity.
Does carbonitriding create any hydrogen embrittlement concerns?
Carbonitriding doesn’t have the same hydrogen embrittlement concerns as processes like zinc plating. The process conditions and atmosphere composition don’t introduce the same hydrogen absorption risks. However, as with any heat treatment, proper processing and post-treatment steps are important for achieving optimal results.
How deep is the case in carbonitrided parts?
Case depth for carbonitriding is similar to gas carburizing—typically in the range of 0.010″ to 0.030″ depending on cycle time and customer requirements. The exact depth depends on your specific application needs, and you’ll need to specify your target case depth. There’s no standard “normal” case depth—it varies based on part geometry, material, and service requirements.
What is carbonitriding?
Carbonitriding is a case hardening process that diffuses both carbon and nitrogen into the surface of steel parts. It’s essentially a variation of gas carburación performed at similar temperatures (around 1,550-1,650°F), but with ammonia added to the furnace atmosphere. When the ammonia contacts the part surface, it breaks down and the nitrogen diffuses into the material along with the carbon, increasing the hardenability of the surface layer.
What types of parts are commonly carbonitrided?
Small, high-volume automotive components are the sweet spot for carbonitriding. Fasteners, screws for trim panels, small clips, and small engine components like rocker arms are all commonly carbonitrided. These are often stamped or formed from inexpensive steel, and carbonitriding gives them the surface hardness and wear resistance they need for their applications without requiring expensive alloy materials.
What's the difference between carbonitriding and nitrocarburizing?
Carbonitriding is a high-temperature process (1,550-1,650°F) that requires oil quenching, which means there’s opportunity for more distortion. Nitrocarburizing (FNC) is a low-temperature process (950-1,100°F) that doesn’t require quenching, resulting in significantly less distortion. Despite the similar names, they’re quite different processes with different applications.
Why would I choose carbonitriding over carburizing?
Carbonitriding allows you to achieve a hard, wear-resistant case on cheaper, low-alloy materials that wouldn’t respond well to standard carburizing. Materials like 1008, 1010, 1018, and 1020—which have very low hardenability on their own—can reach surface hardnesses of 60 HRC through carbonitriding. It’s a cost-effective way to get high-performance surface properties from economical base materials.
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