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TRATERIBER Nitruración/Nitrocarburación Gas, plasma, baño de sales y vacío Propiedades Alta resistencia al desgaste por adhesión Dureza de superficie alta Reducción de los coeficientes de fricción Resistencia a la alta Resistencia a la Resistencia a la fatiga mejorada corrosión mejorada temperatura Alta resistencia a la Gran precisión abrasión dimensional y de forma Tratamientos funcionales de acero, fundiciones y sinterizados Gas, plasma, baño de sales y vacío ¿Qué es la nitruración/ nitrocarburación? La nitruración y la nitrocarburación son procesos de tratamiento termoquímico. El objetivo de estos procesos es enriquecer la capa exterior de los componentes con Nitrógeno (nitruración) o con Nitrógeno y Carbono (nitrocarburación) para mejorar las propiedades mecánicas de la superficie del componente. ¿Cómo se produce la nitruración/nitrocarburación? En la nitruración las piezas de trabajo están sometidas a una atmósfera que contiene Nitrógeno activo a una temperatura de entre 450 y 580 ºC. El Nitrógeno de la atmósfera se transfiere a la superficie de la pieza y se difunde hacia dentro. Con los procesos de nitrocarburación, que se producen entre 500 y 580 ºC, los gases contenidos en el Carbono también se añaden a la atmósfera, de manera que tanto el Nitrógeno como el Carbono pueden difundirse hacia el interior de la superficie de la pieza de trabajo. Materiales adecuados Todos los aceros y materiales de fundición y sinterizados de uso corriente pueden tratarse. Los aceros no aleados y los aceros de baja y media aleación también son adecuados. Los aceros de alta aleación con más de un 13 % de Cromo sólo son adecuados hasta cierto punto por la pasividad de su superficie. Los elementos formadores del nitruro como el Aluminio, el Vanadio, el Cromo y el Titanio son responsables del aumento de la dureza en la zona de difusión. (Todos los valores técnicos publicados en este folleto están sujetos a las condiciones de prueba especificadas. Por lo tanto, se debe enfatizar que las aplicaciones y las condiciones de trabajo, junto con la experiencia práctica del usuario final, determinarán en última instancia el nivel de rendimiento conseguido por la pieza termotratada.) 2 Más información en www.trateriber.es Propiedades El proceso proporciona resistencia al desgaste por abrasión como resultado de las altas durezas de superficie logradas y, también, resistencia al desgaste por adhesión como resultado de las características de la capa compuesta y su capacidad para mantener una película lubricante. Se pueden lograr las siguientes mejoras de las propiedades con la nitruración y la nitrocarburación: • Alta resistencia al desgaste por adhesión • Reducción de los coeficientes de fricción • Aumento de la resistencia a la corrosión • Resistencia a la alta temperatura (hasta 500 ºC) • Alta resistencia a la abrasión • Gran precisión dimensional y de forma • Aspecto mejora de la flexión • Resistencia a la fatiga Impacto del tratamiento térmico en las características de desgaste de las superficies de acero. Composición y estructura Las capas nitruradas y nitrocarburadas generalmente se componen de dos zonas. La zona interna, la capa de difusión, se caracteriza por la formación de agujas de nitruro en la zona exterior del componente. El grosor normal de la capa oscila entre 0,2 y 1,5 mm. La zona exterior, con un grosos de entre 5 y 30 μm, se define como la capa compuesta. Esta capa no metálica está compuesta principalmente de nitruros γ' (Fe4N), nitruros ε (Fe2...3N) y posiblemente carbonitruros (FexCyNz). En los aceros aleados se forman también nitruros y carbonitruros de los elementos de aleación. La parte exterior de la capa compuesta puede ser porosa, una característica que contribuye a la mejora de las propiedades de protección contra la corrosión a causa de la oxidación posterior. Puede alcanzarse una dureza de la capa exterior de hasta 1.500 HV0,01, dependiendo del material. P = Borde poroso VS = Capa compuesta Fotografía de la estructura de una capa nitrurada, baño salino nitrocarburado. Composición de una capa nitrurada 3 Tratamientos funcionales de acero, fundiciones y sinterizados Gas, plasma, baño de sales y vacío Los grosores de la capa y las profundidades de dureza del nitruro Las capas nitruradas y nitrocarburadas se caracterizan por los siguientes grosores y profundidades de dureza de capa: La profundidad de dureza del nitruro (NDH) es, de acuerdo con lo establecido por la norma DIN 50 190-3, la distancia vertical desde la superficie en que la dureza alcanza el nivel de dureza del núcleo +50HV0,5 (límite de dureza). El grosor de la capa compuesta y la profundidad de dureza del nitruro se debe acordar entre el cliente y el proveedor de tratamientos térmicos para el material y aplicación específicos. Aplicaciónes La nitruración y nitrocarburación son tratamientos funcionales para distintos componentes de varios sectores industriales: • Aparatos de uso doméstico • Construcción de maquinaria de imprenta • Construcción de maquinaria textil • Electrónica/ingeniería eléctrica • Energía y tecnología de reactores • Fabricación de herramientas • Industria aeronáutica • Industria armamentística • Industria hidráulica y neumática • Ingeniería mecánica en general • Metraología y técnica control • Minería • Tecnología ferroviaria • Tecnología fijación • Tecnología médica • Sector de automoción • Válvulas y accesorios 4 Más información en www.trateriber.es Variantes del proceso En todos los procesos descritos se modifica la composición química de las piezas de trabajo y la microestructura de su capa exterior. Proceso de nitruración Nitruración gaseosa En la nitruración gaseosa la pieza de trabajo se trata con una corriente de amoniaco gaseoso a temperaturas entre 480 y 550 ºC. La nitruración gaseosa normalmente sólo se utiliza con aceros aleados. Nitruración de difusión por plasma La nitruración de difusión por plasma normalmente se produce al vacío a temperaturas de entre 450 y 580 ºC con la ayuda de plasma generado por una descarga luminiscente en la superficie de la pieza de trabajo. Una característica técnica especial de este proceso es la posibilidad de utilizar enmascaramiento mecánico para proporcionar una nitruración parcial precisa. Proceso de nitrocarburación Proceso de nitrocarburación gaseosa y de difusión por plasma Los procesos de nitrocarburación gaseosa y de difusión por plasma normalmente se llevan a cabo a temperaturas de entre 570 y 580 ºC en una mezcla gaseosa que proporciona Nitrógeno y Carbono a la superficie del material. La adición de Carbono a la atmósfera reduce el tiempo total del proceso en comparación con la nitruración. Pasadores de pivote en 42CrMo4 (izquierda: estado original, centro: nitrocarburado de difusión por plasma, derecha: nitrocarburado de difusión por plasma y oxidado posteriormente) Nitrocarburación en baño de sales Con la nitrocarburación en baño de sales se proporcionan el Nitrógeno y el Carbono necesarios a temperaturas de unos 570 ºC desde una mezcla de sales fundidas. En baño de sales es posible el nitrocarburado parcial de la pieza. 5 Tratamientos funcionales de acero, fundiciones y sinterizados Gas, plasma, baño de sales y vacío Representación visual de un borde luminiscente durante un tratamiento de nitruración de difusión por plasma. La nitrocarburación en una corriente de gas utilizando tecnología de última generación proporciona la posibilidad de realizar procesos de tratamiento térmico reproducibles incluso con materiales problemáticos. Nitrocarburación en baño de sales. Sistema de nitruración/nitrocarburación de difusión por plasma. 6 Más información en www.trateriber.es Ejemplos de aplicaciónes Rasquetas de aceite nitrurado por plasma en 16MnCr5 Los procesos de nitrocarburado con gas mejoran la resistencia al desgaste de una amplia gama de componentes. Componente mecánico nitrurado con gas Horquilla selectora en St4 nitrocarburado con gas 7 Emplazamientos del grupo TRATERIBER: TRATERH GRUPO TRATERIBER SARASKETA GRUPO TRATERIBER CL ALCOTANES, 32 P.I. APROIN 28320 PINTO MADRID Tel.: +34 916923330 Fax: +34 916920880 METASA GRUPO TRATERIBER [email protected] www.trateriber.es CL ARRIAGA, 5 P.I. ARRIAGA 20870 ELGOIBAR GUIPUZCOA Tel.: +34 943741550 Fax: +34 943741458 TRAITESA [email protected] www.trateriber.es SOHETRASA GRUPO TRATERIBER GRUPO TRATERIBER BARRIO IBARRA P.I. CONDOR II 48340 AMOREBIETA VIZCAYA Tel.: +34 946300000 Fax: +34 946300130 [email protected] www.trateriber.es CL BENJAMIN FRANKLIN, 30 P.I. COGULLADA 50014 ZARAGOZA Tel.: +34 976472741 Fax: +34 976470595 [email protected] www.trateriber.es CL CAMI FONT FREDA, 17 NAVE 4, P.I. PLA D’EN COLL 08110 MONTCADA I REIXAC BARCELONA Tel.: +34 935641892 Fax: +34 935646097 [email protected] www.trateriber.es PABELLÓN INDUSTRIAS S/N P.I. ARTÍA 48291 ATXONDO VIZCAYA Tel.: +34 946215590 Fax: +34 946202370 [email protected] www.industriastey.com Gama de servicios del grupo TRATERIBER: Tratamientos térmicos en diferentes tipos de hornos de atmósfera controlada para piezas de hasta 1.000 Kg: • Oxidación controlada • Revenido • Cementación • Carbonitruración • Recocido brillante • Recocido de globulización • Normalizado • Recocido de eliminación de tensiones • Recocido de ablandamiento • Temple con atmósfera protegida • Nitrocarburación • Bonificado Tratamientos térmicos en hornos continuos con atmósfera controlada para piezas hasta 1Kg: • Carbonitruración • Cementación • Temple • Bonificado Tratamientos térmicos en hornos verticales con atmósfera controlada para piezas de hasta 1.500 Kg: • Temple • Cementación • Normalizado • Recocido de eliminación de tensiones • Recocido de ablandamiento • Nitrocarburación • Bonificado Tratamientos térmicos en baño de sales para piezas de hasta 1.000 Kg: • Nitrocarburación • Cementación • Carbonitruración • Bonificado • Temple Procesos especiales • PVD (hasta 800 Kg.) • TiN • TiCN • AlTiN • CrN • Inducción • Alta frecuencia • Media frecuencia • Baja frecuencia Tratamientos térmicos en vacío para piezas de hasta 1.000 Kg: • Oxidación controlada • Bonificado • Recocido de globulización • Recocido Brillante • Recocido de eliminación de tensiones • Normalizado • Recocido de ablandamiento • Temple • En aceite • En Nitrógeno (presión hasta 10 bar)
