Nitrocarburación:

El nitrocarburado es un proceso similar al Nitrurado pero se realiza a temperaturas cercanas a los 570ºC. La diferencia es que se genera una doble capa formada superficialmente por Nitro-carburos de elevada dureza (capa épsilon), sumamente resistente a la fricción  y con propiedades anti-engranamiento, y una segunda capa más profunda denominada capa de difusión que sirve de respaldo a la mencionada capa superficial.

En cuanto a las profundidades y dureza de dichas capas, la superficial alcanza 8 a 25 micrones con durezas ”equivalentes” superiores a 55 Rc (600 HV). El espesor de la capa de difusión se ubica entre 0,3 a 0,5 mm. y su dureza va decreciendo desde la superficie hasta encontrar la dureza del núcleo del material.

Al igual que en el Nitrurado, los elementos de aleación, particularmente Cr, Al, Mo, V, influyen para mejorar la dureza de las capas formadas.

Beneficios:

  • Relativamente económica;
  • Gran resistencia al desgaste;
  • Excelente resistencia al desgaste por fricción y agarrotamiento;
  • Mejora de hasta un 120% de las propiedades de resistencia a la fatiga;
  • Mejora considerable de la resistencia a la corrosión;
  • Buen acabado de la superficie;
  • Distorsión de la forma insignificante;
  • Características predecibles de variación dimensional, y
  • Sustitución de la aleación: aceros de carbono simple sustituyen a los aceros de baja aleación.

Aplicaciones y Materiales:

Las ventajas del proceso incluyen la capacidad de endurecer materiales que no han sido templados previamente; la temperatura relativamente baja del proceso, que minimiza la distorsión, y el coste relativamente bajo en comparación con otros procesos de carburación o cementación en caja.

Industrias habituales:

Petróleo y gas, válvulas, bombas, equipos agrícolas, automotrices, estampado, textil, moldeado por extrusión e inyección, y componentes de armas de fuego.

Piezas habituales:

Petróleo y gas: engranajes y ejes de piñón

Componentes de válvulas: compuertas, asientos, bolas, vástagos y válvulas reguladoras

Componentes de bombas: carcasas de impulsores, cuerpos, pistones y cilindros

Equipos agrícolas: cortadores de cosechadoras combinadas, separadores, equipos de transferencia de cultivos y componentes de corte

Automotriz: bombas de aceite de motores diésel, engranajes, cigüeñales y árboles de levas

Estampado: matrices y herramientas

Textil: tambores ranurados

Moldeado por extrusión e inyección: barrenas de moldeado, cilindros y componentes del troquel

Armas de fuego: seguros de las armas automáticas

La nitrocarburación se puede aplicar a los mismos materiales que la nitruración, así como a materiales no aleados, allí donde es necesario obtener una buena resistencia al desgaste y una mejora de la resistencia a la fatiga, a un coste reducido. Se utiliza principalmente en piezas estampadas, como una alternativa al recubrimiento de cromo endurecido.

Carbonitruración:

Es más parecida a la Cementación, pero se diferencia de esta en que parte del endurecimiento se consigue por la atmosfera carburante y parte por nitrógeno incorporado. Las piezas que se carbonitruran son calentadas a temperaturas de austenización, un tiempo determinado, la atmosfera gaseosa cede al acero simultáneamente carbono y nitrógeno, luego se templa para obtener gran dureza en la zona superficial con buena tenacidad en el núcleo.

Una de las ventajas más importantes de la carbonitruración es que el nitrógeno absorbido en el proceso disminuye la velocidad crítica de temple del acero. Esto significa que la capa periférica de un acero carbonitrurado templa mucho más fácil que cuando el acero ha sido sólo cementado.

Por lo tanto, se emplea generalmente en aceros al carbón (0,08 a 0,25% de C) y de baja templabilidad y excepcionalmente se carbonitruran aceros aleados y aceros de mas de 0,40% de Carbono.

El espesor de la capa, en general, oscila entre 0.07 y 1.0 mm.

Beneficios:

La carbonitruración se aplica principalmente para producir una caja sólida y resistente al desgaste. La difusión de carbono y nitrógeno aumenta la templabilidad del carbono simple y los aceros de baja aleación, creando una caja con una dureza superior a la producida por la carburación. El proceso de carbonitruración es particularmente adecuado para la producción masiva de pequeños componentes limpios. Debido a que la carbonitruración requiere una temperatura inferior en relación con la carburación, la distorsión disminuye. La velocidad moderada de enfriamiento reduce el riesgo de fisuras producidas por el temple.

Aplicaciones y Materiales:

La carbonitruración austenítica se aplica con éxito a los componentes producidos en forma masiva en general, y a aquellos de dimensiones más pequeñas que requieren una gran resistencia al desgaste y en los que los requisitos de profundidad de la caja varían entre 0,07 y 1.0 mm como máximo.

Las aplicaciones habituales incluyen:

  • engranajes y ejes
  • pistones
  • rodillos y cojinetes
  • palancas de sistemas accionados hidráulica, neumática y mecánicamente.

Principalmente para mejorar la resistencia al desgaste y la fatiga de aceros al carbono simple.

Es posible realizar la carbonitruración de una amplia variedad de aceros, desde los aceros al carbono hasta los aceros dulces (con un contenido de aluminio reducido), los aceros de baja aleación con un porcentaje de carbono máximo del 0,25%, los aceros de decoletaje y los aceros sinterizados.

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