3.3. Tratamientos termoquímicos
Importante
Entenderemos por tratamientos termoquímicos aquellos en los que, además de los cambios en la estructura del acero, también se producen cambios en la composición química de su capa superficial, añadiendo distintos productos químicos hasta una profundidad determinada.
Mediante estos tratamientos se modifica la composición química superficial del material, por lo tanto, las variables que controlamos son la temperatura, el tiempo y la composición química.
En general el procedimiento consiste en meter la
pieza en un horno en el que controlamos la atmósfera que rodea a la
pieza, calentamos hasta una temperatura determinada, mantenemos esa
temperatura el tiempo necesario para que se produzca una difusión
atómica en la superficie de la pieza con una profundidad determinada y
enfriamos.
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Los objetivos que se persiguen mediante estos procesos son variados pero entre ellos podemos destacar:
- Mejorar la dureza superficial de las piezas, dejando el núcleo más blando y tenaz.
- Aumentar la resistencia al desgaste debido al rozamiento aumentando el poder lubrificante.
- Aumentar la resistencia a la fatiga y/o la corrosión. sin modificar otras propiedades esenciales tales como ductilidad.
Entre los procedimientos más habituales tenemos:
- Cementación (C): Consite en incrementar la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentración de carbono en su superficie. Obteniendo, una gran dureza superficial, resistencia al desgaste, buena tenacidad en el núcleo y aumento de la resiliencia.
Imagen elaboración propia
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- Nitruración (N): En este caso se incorpora nitrógeno a la composición superficial de la pieza. Al igual que la cementación este método también aumenta la dureza superficial del acero, aunque lo hace en mayor medida. Los aceros tratados por este procedimiento adquieren una alta resistencia a la corrosión.
Imagen elaboración propia
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- Cianuración (C+N): Este proceso permite el endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. Utiliza baños con cianuro, carbonato y cianato sódico. Es una mezcla de cementación y nitruración.
- Carbonitruración (C+N): Al igual que la cianuración, introduce carbono y nitrógeno en una capa superficial, sin embargo estos elementos estan en forma de hidrocarburos como metano, etano o propano; amoniaco (NH3) y monóxido de carbono (CO). En el proceso se requieren temperaturas de 650 a 850 C. Es necesario realizar un temple y un revenido posterior.
- Sulfinización (S+N+C): En este proceso se incrementa la resistencia al desgaste obtenida en los procesos de cianuración y carbonitruración mediante la acción del azufre. Se aumenta la resistencia al desgaste, favorece la lubricación y disminuye el coeficiente de rozamiento.