Una técnica de cementación que se utiliza desde principios de los años 20th siglo, la nitruración del acero ha sido una tratamiento térmico a baja temperatura para las piezas de trabajo durante más tiempo del que los ingenieros y los metalúrgicos entendían.
Su atractivo reside en la capacidad de endurecer una pieza mediante la disolución de nitrógeno en su superficie sin austenizarla, lo que elimina prácticamente el riesgo de distorsión. Esto abrió la puerta a la mejora de una variedad cada vez mayor de piezas. Su popularidad crece a medida que los ingenieros se dan cuenta de que la técnica es eficaz en una amplia variedad de piezas e industrias.

Origen del acero nitrurado

El metalúrgico Adolph Machlet desarrolló nitruración por accidente en 1906. Ese año solicitó una patente que consistía en sustituir el aire de la atmósfera de un horno por amoníaco para evitar la oxidación de las piezas de acero. Poco después de enviar la solicitud de patente, se dio cuenta de que el tratamiento de las piezas en una atmósfera de amoníaco a temperaturas elevadas hacía que se desarrollara una "piel, carcasa, caparazón o revestimiento" alrededor de la pieza que dificultaba enormemente la corrosión o el deslustre.
También en 1906, el metalúrgico alemán Adolph Fry dirigió un programa de investigación durante el cual hizo los mismos descubrimientos que Machlet. También observó que la adición de elementos de aleación al hierro influía mucho en los resultados de la nitruración.
Las patentes de Machlet para la nitruración en Estados Unidos fueron aprobadas en 1913 y 1914; Fry recibió patentes en Alemania para su proceso en 1924.

Cómo funciona

El proceso de nitruración del acero comienza calentando las piezas en un horno a una temperatura relativamente baja (entre 950 y 1.100 grados Fahrenheit, dependiendo del uso previsto de la pieza) en comparación con otras métodos de tratamiento térmico. A estas bajas temperaturas, el hierro sigue siendo ferrítico; no se producen cambios de fase que alteren la estructura del hierro.
Pero la temperatura es lo suficientemente alta como para que las moléculas de amoníaco inyectadas en el horno se rompan al entrar en contacto con la pieza. Esa ruptura libera átomos de nitrógeno, que son solubles en el hierro. Se forma una capa compuesta de nitrógeno y hierro en la superficie de la pieza, creando la carcasa que mejora la dureza y la tenacidad de la pieza.
Una de las ventajas de la nitruración del acero frente a otros tratamientos térmicos es que los equipos modernos de nitruración permiten la inyección precisa de amoníaco para conseguir distintas profundidades de caja. Otra ventaja es que las piezas se enfrían libremente en lugar de enfriarse rápidamente mediante enfriamientoUn proceso que limita aún más el riesgo de distorsión.
La precisión del proceso es tal que las cualidades previstas de las piezas se consiguen en un solo paso; no es necesario ablandarlas hasta las especificaciones mediante el templado.

Aumento de la popularidad

Dado que la nitruración de las piezas de acero ofrece una calidad de superficie superior con un riesgo mínimo de distorsión, el proceso se ha convertido en un tratamiento fundamental de las piezas en una gran variedad de industrias:

  • Los fabricantes de piezas de automoción optan por nitrurar los engranajes, los cigüeñales y las piezas de las válvulas porque el proceso imparte capas duras de difusión a la superficie de la pieza. La mayor resistencia a la fatiga resiste la formación de grietas superficiales y subsuperficiales.
  • La nitruración se ha convertido en una atractiva opción de tratamiento térmico para los fabricantes de aceros para herramientas y matrices de forja porque imparte una dureza superficial crítica sin el riesgo de distorsión que acompaña a los tratamientos a mayor temperatura.
  • Fabricantes de componentes de nitruro para armas de fuego, como cañones y correderas, ya que el proceso disminuye los coeficientes de fricción, aumenta la resistencia al desgaste y a la fatiga e imparte un control moderado de la corrosión.

Con una experiencia certificada y respaldada por las capacidades de control de procesos informatizados que hemos creado en la empresa, Paulo garantiza tratamiento térmico de calidad de sus piezas, sin importar la industria o la aplicación. Si quiere saber más sobre las ventajas de la nitruración y por qué puede ser el mejor tratamiento térmico para sus piezas, contacto con nosotros. Nuestros metalúrgicos estarán encantados de responder a sus preguntas. En la guía descargable que aparece a continuación encontrará información general adicional sobre las ventajas y aplicaciones de las piezas tratadas térmicamente.

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