NITURACION

7/24/2019 NITURACION.

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NITRURACIN


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Qu es la nitruracin?La nitruracin se trata de un tratamiento trmicorealizado a temperaturas relativamente bajas (500-570

C), ue proporciona nitr!eno en la super"icie del acero# su di"usin $acia el interior, consi!uindose durezaselevadas% &e aplica normalmente en piezas de aceropreviamente templado # revenido para lo!rar un n'cleo

resistente% l nitr!eno ue se incorpora al acero a 500-570C, tiene, a esa temperatura, una velocidad dedi"usin ma#or ue el carbono, disminu#endo con elincremento de la temperatura% La relacin de di"usin adi"erentes temperaturas, puede interpretarse

Temperatura, C Relacin de difusin, N/C

570 50

7*0 +

00 0%*


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Ventajas de la nitruracina) ureza elevada se puede obtener valores entre .50 a ++00/ se!'n el material ue se utiliza% La capa nitrurada con"iere

resistencia al des!aste%b) 1esistencia a la corrosin despus del nitrurado, los acerosresisten mejor la accin corrosiva del a!ua dulce, a!ua salada #atms"eras $'medas%

c) 2usencia de de"ormaciones como la temperatura de procesono es elevada # no es necesario en"riar r3pidamente, se evitanlos !randes inconvenientes por de"ormaciones%

d) 4itrurado selectivo se pueden prote!er per"ectamente de la

nitruracin las super"icies ue no se desean endurecer, dejandolibres las 3reas ue desean tratarse%

") ncremento de resistencia a la "ati!a la distorsin de la redcristalina por la di"usin del nitr!eno incrementa la resistencia a

la "ati!a% 2dem3s disminu#e los e"ectos de entalla # corrosin%


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e) 1etencin de dureza a elevada temperatura las capasnitruradas conservan la dureza $asta los 500 C, si no es mu#prolon!ado el per6odo de calentamiento% sta retencin de ladureza es superior a otros tratamientos trmicos como

cementacin, temple por induccin, etc% ue, por tenerestructura martens6tica, la pierden mu# r3pidamente a partir delos *00 C%

Cuando la nitruracin se realiza a temperaturas correctas, como

son 570 C para el caso de sales, o 500-570C, si la nitruracinse realiza con !ases, la estructura de la capa nitrurada puedealcanzar las dos capas caracter6sticas

+) 8ona de compuestos verdadera super"icie de resbalamiento

anti"riccin con un espesor de capa variable de 5 a +5 9m parasales, # 5 a *5 9m para nitruracin !aseosa, # una durezaapro:imada de /0,+ .50 a +000% La observacin almicroscopio presenta un aspecto de capa blanca cu#a principalcaracter6stica es su elevada resistencia al des!aste # a lacorrosin%


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*) 8ona de di"usin ;ientras la absorcin de carbono (en el casode sales), ueda limitada a la


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Fig. 1. Proceso de la

nitruracin.


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a) b)

@i!% *% ;icroestructura de acero &2 A+A0 templado # revenido lue!o de

(a)nitruracin !aseosa por *A $ a 5*5 C con *0 a B0 ? de disociacin capablanca (@e*4), nitruros de $ierro # martensita revenida%

(b)nitruracin !aseosa por 5 $ a 5*5 C con *0 a B0? de disociacin se!uidode una se!unda etapa de *0 $ a 5.5 C con 75 a 0? de disociacin esta!ran disociacin provoca la ausencia de la capa blanca # la estructura "inal

resulta una capa de di"usin de nitruros en una matriz de martensita revenida%


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Aceros para nitruracin4ormalmente se emplean aceros entre 0,* # 0,.0 ? C, aleados con 2l,Cr, ;o # % l contenido de C no in"lu#e en la dureza # levemente en lapro"undidad de capa, disminu#endo sta con el ? de C%

l 2l es el elemento m3s importante para lo!rar las m3:imas durezas,pero debe ir siempre acompaado de otros aleantes para evitar capasnitruradas mu# "r3!iles% l ;o aumenta la dureza de la capa, mejora latenacidad del n'cleo # evita la "ra!ilidad de los aceros sin ;o, cuando

permanecen muc$o tiempo a temperaturas pr:imas a 500 C%l Cr # el aumentan la pro"undidad de capa dura% n los aceros alcarbono, a i!ualdad de tiempo, se obtiene una ma#or pro"undidad decapa, #a ue los aleantes "orman nitruros # disminu#en la di"usin $aciael interior, pero los valores de dureza son sensiblemente in"eriores%

n la Dabla se resumen los valores de dureza icEers de la capa decompuestos para di"erentes composiciones% n la @i!% F%A se puedenobservar los valores de dureza super"icial lo!rados para di"erentescomposiciones en nitruracin en sales # !aseosa= se nota ue la durezadepende casi e:clusivamente de la composicin del acero # no del

mtodo de nitruracin%

bl l d d l d


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Tabla 1. Valores de dureza en la capa de compuestos paradiferentes aceros


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Influencia del acero con relacin al proceso de nitruracin

Fig. 3. Relacin comparativa de la dureza de varios aceros

nitrurados en sales y gas amonaco.


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Mtodos de nitruracinLa nitruracin se realiza sobre material previamente templado #revenido a una temperatura superior a la empleada en la

nitruracin= las piezas deben encontrarse en las dimensiones"inales, #a ue despus del nitrurado no debe realizarse nin!unaoperacin de mauinado, slo un pulido, porue se reducir6a lacapa de compuestos%

a) Nitruracin gaseosa Dodos los tipos de aceros se puedennitrurar con :ito a la presin atmos"rica mediante nitr!enoatmico procedente de la descomposicin de combinacionesnitro!enadas, por ejemplo, el amon6aco%

La nitruracin por amon6aco se produce en B etapas

+) isociacin trmica del amon6aco%

*) 2bsorcin del 4 por el @eG para "ormar primeramente solucinslida # despus nitruro de $ierro (@eA4)%

B) i"usin del nitr!eno $acia el interior del acero%


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nitruracin gaseosade retorta vertical.1 !unta"# sello de aceite"

3 canasta de traba!o"$ elementos decalentamiento% ventilador circulante"

& termocupla"' monta!e deenfriamiento.

(l )nal del ciclo unav*lvula se abre y elventilador +no seobserva, incorporado alenfriador e-terno

circula la atmsfera a


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Nitruracin en bao de sales&e realiza sumer!iendo las piezas o $erramientas en un bao desales ue contiene cianuros # cianatos a una temperatura entre

5*0 # 50 C% Heneralmente el bao tiene en su comienzoapro:imadamente .0? de 4aC4 # A0 ? de IC4, mezcla ue"unde a 500 C% Jara conse!uir una buena nitruracin esnecesario envejecerlo varios d6as% sto se debe a ue sloempieza a dar buenos resultados cuando se "orma su"icienteproporcin de cianatos%

n los baos de sales se pueden nitrurar tambin aceros noaleados, mientras ue la nitruracin con !as e:i!e

incondicionalmente el empleo de aceros de nitruracin% n losaceros no aleados o de baja aleacin no se produce un aumentonotable de la dureza lue!o de la nitruracin, por lo ue se $aconocido este proceso con el nombre de


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Fig. %. Porosidad porcentual de la zona de compuestos de un acero /(0

11% en funcin del contenido de ferrocianuro de sodio en el ba2o


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Fig. &.0spesor de la capa de difusin en relacin al material y tiempo d

tratamiento


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ibliografa4 Callister, K%, 1et$isc$, % (*0+A)% Materials

Science and Engineering An Introduction (> ed%)%M&2 Kile#%

Ned"ord, 2%, Liec$ti, I% (*00)% Mecnica de

materiales% (ed% Onica)% Colombia%


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GRACIAS

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