NITRURACIÓN GASEOSA NITREG®


NITRURACIÓN/NITROCARBURACIÓN	VACÍO	REVESTIMIENTO	SECTORES A LOS QUE PRESTAMOS SERVICIOS	PROVEEDOR DE SOLUCIONES	SOLICITUD DE PRESUPUESTO

La nitruración es el proceso que consiste en difundir átomos de nitrógeno en la superficie del metal. El nitrógeno abunda en la Tierra, pero en la naturaleza existe como una molécula de dos átomos químicamente inerte que es demasiado grande para penetrar en la superficie. Por lo tanto, las tecnologías de nitruración se centran en la fuente de nitrógeno naciente (atómico).

El objetivo principal de la nitruración es aumentar la dureza de la superficie del componente enriqueciéndola con nitrógeno. Independientemente del método, la nitruración es un proceso que consiste en difundir nitrógeno en el metal, y la difusión, una vez que los átomos individuales de nitrógeno han penetrado en la superficie, continúa mientras la temperatura sea lo suficientemente alta y exista un nuevo suministro de nitrógeno naciente en la superficie. Dicho con otras palabras, la difusión es básicamente la misma en toda nitruración y la diferencia reside en el suministro de nitrógeno, que tiene una influencia fundamental en las propiedades superficiales resultantes.

Por lo general, todas las aleaciones ferrosas, incluidos los aceros inoxidables, las fundiciones e incluso las aleaciones de titanio se pueden nitrurar. No obstante, las aleaciones tienen características únicas en términos de condiciones superficiales, velocidad natural de la difusión y tendencia a formar nitruros. Es por esto que debemos tener en cuenta que incluso un proceso de nitruración bien configurado dará unos resultados notablemente diferentes en materiales distintos. Por esta razón, es posible que algunos usuarios se enfrenten a problemas insalvables, en particular si la metodología es deficiente o carecen del conocimiento y la experiencia adecuados.

ACEROS NITRIDANTES
GRADO AISI	GRADO UNI	PRINCIPALES COMPONENTES	DUREZA DEL NÚCLEO HV/HRC	DUREZA DE LA SUPERFICIE HV1
N135M	38CrAlMoA	C=0.38 Cr=1.7 Mo=0.3 Al=1	350/36	1190-1290
Nitralloy N		C=0.35 Cr=115 Ni=3.5 Mo=0.25	350/36	1100-1200
	34CrAlNi7	C=0.42 Cr=3 Mo=1.2 V=0.20	350/36	1190-1290
42CrMoV12	42CrMoV12	C=0.42 Cr=3 Mo=1.2 V=0.20	490 / 48	1050-1150
	31CrMo12	C=0.32 Cr=3 Mo=0.4	320 / 32	870-920
	30CrMoV9	320 / 32C=0.30 Cr=2.5 Mo=0.2 V=0.15	320 / 32	900-930
	25CrMo20	C=0.25 Cr=6 Mo=0.20	280 / 27	1000-1100

OTROS ACEROS ALEADOS ENDURECIDOS
GRADO AISI	GRADO UNI	PRINCIPALES COMPONENTES	DUREZA DEL NÚCLEO HV/HRC	DUREZA DE LA SUPERFICIE HV1
4130	30CrMo4	C=0.30 Cr=1 Mo=0.2	300 / 30	640 – 680
4140	42CrMo4	C=0.40 Cr=1 Mn=0.9 Mo=0.2	300 / 30	650 – 700
4340		C=0.40 Cr=0.8 Ni=1.8 Mo=0.25	310 / 31	650 – 700
	30NiCrMo12	C=0.30 Cr=0.8 Ni=2.8 Mo=0.12	310 / 31	600 – 650
	35NiCrMo15	C=0.35 Cr=1.7 Ni=3.8 Mo=0.15	330 / 33	800 – 850

ACEROS AL CARBONO
GRADO AISI	GRADO UNI	PRINCIPALES COMPONENTES	DUREZA DEL NÚCLEO HV/HRC	DUREZA DE LA SUPERFICIE HV1
1010	C10	C=0.10 Mn=0.50	160	320 – 380
1020	C20	C=0.20 Mn=0.50	180	320 – 380
1030	C30	C=0.30 Mn=0.7	180	380 – 420
1045	C45	C=0.45 Mn=0.7	200	420 – 470
1060	C60	C=0.60 Mn=0.7	250 / 22	525

ACEROS ALEADOS CARBURIZANTES
GRADO AISI	GRADO UNI	PRINCIPALES COMPONENTES	DUREZA DEL NÚCLEO HV/HRC	DUREZA DE LA SUPERFICIE HV1
5115	16MnCr5	C=015 Cr=0.8 Mn=0.9	180	660 – 720
	20 MnCr5	C=0.20 Cr=1.15 Mn=1.3	240 / 21	750 – 800
8620		C=0.20 Cr=0.5 Ni=0.6 Mo=0.2	190	500 – 520

Una superficie expuesta a un medio de nitruración normalmente formará dos capas diferenciadas. La capa exterior se denomina capa de compuesto (o capa blanca) y suele tener un grosor de entre 0 y 0,001″ (25 µm). Existe una capa de difusión o zona de difusión bajo la capa blanca. Ambas capas constituyen lo que se conoce generalmente como la capa endurecida. No obstante, dependiendo del material y su dureza original previa al proceso, existirán diferencias significativas entre las propiedades de estas capas.

Las imágenes de las dos hendiduras del ensayo de dureza Vickers que se muestran a continuación ilustran la diferencia entre un proceso controlado y otro no controlado. La muestra de la izquierda está producida mediante un proceso tradicional y el agrietamiento superficial es indicativo de la fragilidad de la capa. La muestra de la derecha es producto de un proceso Nitreg^® en el que, a pesar de que la pieza tiene la misma dureza, no se han formado grietas. Por lo tanto, el componente tratado con Nitreg^® es más resistente y tiene una capa de compuesto muy dura.

Estos excelentes resultados solo se pueden obtener controlando la concentración de nitrógeno en el sustrato. El enfoque actual se basa en controlar el potencial de nitruración (KN). Comprender y aplicar adecuadamente los principios que interrelacionan el potencial de nitruración (KN), la temperatura y el tiempo es el pilar fundamental de la tecnología Nitreg^®. El siguiente gráfico muestra un ejemplo de nuestra capacidad para producir múltiples combinaciones de capa blanca/capa de difusión: Combinaciones de capa nitrurada (PDF).

La capacidad de controlar el potencial de nitruración se está convirtiendo gradualmente en un requisito, tal y como se observa en la norma AMS 2759/10, por ejemplo.

En conclusión, NITREG^® es un proceso moderno que puede cumplir los requisitos metalúrgicos de todas las especificaciones de nitruración que puedan haberse establecido en un principio para la nitruración gaseosa tradicional, en baño de sal o en plasma.

PROPIEDADES/CARACTERÍSTICAS	Nitruración controlada NITREG®	Gas convencional	Baño de sal	Plasma (Ion)
Limpieza (antes)	Limpio	Limpio	Relativamente limpio	Muy limpio
Limpieza (después)	No se requiere	No se requiere	Totalmente necesario	No se requiere
Tiempo de calentamiento	Corto	Corto	Muy corto	Largo
Posicionamiento de las piezas	Sencillo	Sencillo	Sencillo	Muy complejo/requiere conocimiento y experiencia
Nitruración de acero inoxidable	Posible	No es posible	Posible	Posible
Funcionamiento del equipo	Muy sencillo/totalmente automatizado	Relativamente sencillo	Sencillo	Muy complejo/requiere un conocimiento avanzado
Control/uniformidad de temperatura	Excelente	Bueno	Bueno	Difícil/insuficiente/sobrecalentamiento posible
Control del potencial de nitruración	Sí	No	No	No
Control del % de ε y γ’	Posible	No	No	Posible
Nitruración sin capa blanca	Posible	No	No	Posible
Control de porosidad	Posible	No	No	Posible
Repetibilidad de los resultados	Excelente (independientemente de la carga)	Posible (solo cargas repetitivas)	Posible (solo cargas repetitivas)	Posible (solo cargas repetitivas)
Mantenimiento del equipo	Sencillo	Relativamente complejo	Complejo	Muy complejo
Nivel de contaminación	Muy bajo	Alto	Muy alto	Muy bajo

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