Es fácil perderse en la química -y la nomenclatura- que hay detrás de los procesos de tratamiento térmico. La tranquilidad de saber a qué procesos se someterán las piezas es posible, pero sólo si se comprenden.
Aquí examinamos dos técnicas de cementación-la nitrocarburación y la carbonitruración- y explicar las diferencias entre las técnicas y los beneficios que se derivan de su uso.

Endurecimiento de la caja

La nitrocarburación y la carbonitruración suenan de forma parecida y realizan funciones similares: endurecer la superficie de una pieza aportando carbono, nitrógeno o ambos a su superficie.
Endurecimiento de la caja se refiere a la "caja" que se desarrolla alrededor de una pieza que se somete a un tratamiento de endurecimiento. Los cambios químicos provocados por la cementación son los responsables de la dureza añadida de la superficie de la pieza.
El material, las especificaciones de la pieza y los usos previstos determinan si la nitrocarburación o la carbonitruración es el mejor método de cementación.

Carbonitruración

Durante la carbonitruración, las piezas se calientan en una cámara sellada hasta el rango austenítico -alrededor de 1600 grados Fahrenheit- antes de añadir nitrógeno y carbono. Como la pieza se calienta hasta el rango austenítico, se produce un cambio de fase y los átomos de carbono y nitrógeno pueden difundirse en la pieza.
El nitrógeno se suele añadir a los aceros de bajo carbono y baja aleación que, de otro modo, no se endurecerían bien. El nitrógeno viene en forma de amoníaco, que se agrieta en la superficie de la pieza para proporcionar nitrógeno que se difunde en el acero. La adición de nitrógeno también ayuda a la pieza a mantener la dureza durante su uso en entornos de alto calor.
Los aceros de bajo carbono y baja aleación con baja templabilidad son buenos candidatos para la carbonitruración porque el proceso incorpora dureza a esos materiales que, de otro modo, no resultaría del tratamiento térmico seguido del enfriamiento.
La carbonitruración suele alcanzar mayores profundidades de caja que la nitrocarburación. No hay un límite teórico para la profundidad de la caja que se puede lograr en cualquiera de los procesos, pero un límite práctico es la cantidad de tiempo y recursos que uno está dispuesto a gastar para lograr ciertas profundidades de la caja.
El proceso de carbonitruración suele durar unas horas para conseguir los resultados deseados: una pieza con una gran dureza superficial pero con un núcleo relativamente dúctil. El proceso concluye con un enfriamiento.
La carbonitruración se utiliza para endurecer las superficies de las piezas fabricadas con aceros relativamente más baratos y fáciles de mecanizar, como las piezas de automóvil estampadas o los tornillos para madera. El proceso hace que las piezas sean más resistentes al desgaste y aumenta la resistencia a la fatiga.

Nitrocarburación

La nitrocarburación también implica la disolución de carbono y nitrógeno en una pieza, pero, en comparación con la carbonitruración, se utiliza más nitrógeno en la nitrocarburación. Existen dos formas de nitrocarburación: austenítica y ferrítica.
La nitrocarburación austenítica se refiere a la temperatura de la zona enriquecida con nitrógeno en la superficie de una pieza. En esa zona se produce un cambio de fase que permite la difusión del nitrógeno. La nitrocarburación ferrítica se lleva a cabo a una temperatura inferior en la que no se produce ningún cambio de fase.
La profundidad de la caja como resultado de la nitrocarburación es normalmente más superficial en comparación con la carbonitruración.
La nitrocarburación ferrítica es única en el sentido de que ofrece un endurecimiento en caja sin necesidad de calentar las piezas metálicas para que cambien de fase (se realiza entre 975 y 1.125 grados Fahrenheit). Dentro de ese rango de temperatura, los átomos de nitrógeno pueden difundirse en el acero, pero el riesgo de distorsión disminuye. Debido a su forma y tamaño, los átomos de carbono no pueden difundirse en la pieza en este proceso de baja temperatura.
Entre las piezas que se mejoran con la nitrocarburación se encuentran los componentes del tren de transmisión de los automóviles y la maquinaria pesada, los componentes de las armas de fuego, como los cañones y las correderas, y las matrices para los procesos de fabricación.
La nitrocarburación disminuye el potencial de corrosión de las piezas y mejora su aspecto. El proceso suele durar sólo unas horas.

Confíe en los expertos

Aunque la nitrocarburación y la carbonitruración pueden parecer complicadas, también son fundamentales para garantizar que las piezas puedan resistir los entornos en los que se van a utilizar.
Los expertos en cementación de Paulo cuentan con las herramientas y la experiencia necesarias para garantizar que sus piezas cumplan las especificaciones y estén a la altura del trabajo. Si tiene preguntas sobre estos u otros procesos de tratamiento térmico, asegúrese de ponte en contacto o lea nuestra guía de tratamiento térmico más abajo:

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