Aceros de
nitruración
Los aceros nitrurables son aceros con estructura de grano fino, cuyas superficies están impregnadas con nitrógeno (N) mediante tratamiento térmico, y son los preferidos en áreas que requieren alta resistencia al desgaste, alta resistencia a la fatiga y alta resistencia a la corrosión.
Aceros de nitruración
El proceso, que consiste en un endurecimiento superficial termoquímico que se realiza modificando la composición química de la superficie, se denomina "nitruración". Se diferencia de otros tipos por el nitrógeno que contiene. Gracias a su contenido en nitrógeno, cromo, aluminio, molibdeno y vanadio, alcanza niveles de resistencia muy elevados. Los aceros nitrurados presentan una resistencia estática, fatiga, abrasión y corrosión ideales. Primero se templan y se someten al proceso de nitruración entre 480 y 570 °C. Se suministran recocidos blandos y con una predureza de 250 HB. Se requiere una diferencia de aproximadamente 30-50 °C entre el rango de temperatura de revenido y el de nitruración. De esta forma, se evitan posibles diferencias o cambios importantes en la estructura interna tratada. La nitruración se puede aplicar a casi todos los siguientes grupos de aceros:
- Aceros para temple y fabricación
- Aceros de cementación
- Aceros de alta velocidad
- Aceros para muelles
- Aceros para herramientas de trabajo en frío
- Aceros para herramientas de trabajo en caliente
- Hierros fundidos
- Aceros inoxidables endurecidos por precipitación
- Aceros inoxidables con estructuras austeníticas y martensíticas.
El proceso de nitruración puede realizarse de diversas maneras: nitruración por gas, plasma o baño de sales. En los procesos de nitrocarburación, nuestros sistemas profesionales controlan y registran el calor, el tiempo y los flujos de gas, todos cruciales para el proceso. Para opciones de productos de alta calidad con alta resistencia al desgaste, la fatiga y la corrosión, contacte con AkÇelik y obtenga rápidamente los productos de acero que necesita.
Propiedades de los aceros nitrurados
Cuando los moldes y elementos de maquinaria cumplen sus funciones, sus superficies se someten a mayores tensiones y fuerzas abrasivas que sus piezas internas. Cuando estos efectos superan el límite de resistencia superficial del material, se manifiestan efectos adversos como abrasión, fracturas, rayaduras, corrosión e impacto. La nitruración se utiliza para endurecer las superficies de muchas piezas metálicas de maquinaria, especialmente el acero, en aplicaciones industriales con el fin de aumentar la resistencia al desgaste y a la fatiga. Las propiedades generales de estos aceros son las siguientes:
- Tienen alta resistencia a la abrasión.
- Llaman la atención por su extrema dureza superficial.
- Tiene un bajo coeficiente de fricción.
- Tiene propiedades de soldabilidad controladas.
- Se destacan por una resistencia térmica mejorada hasta casi 500 grados.
- Ofrece la ventaja de un tamaño ideal y una producción de forma perfecta.
- Es resistente al desprendimiento, levantamiento, fricción y enrollamiento.
- Proporciona una compatibilidad mecánica ideal entre el núcleo tratado y la superficie.
- Son conocidos por su alta tenacidad y exitosas propiedades mecánicas.
- Proporciona la ventaja de poder obtener simultáneamente un núcleo tenaz y resistente a los impactos y elevados valores de dureza superficial.
- Se consigue una alta resistencia a la corrosión mediante la aplicación de oxidación después del proceso de nitruración.
- Se pueden aplicar a todos los aceros.
Estos aceros tienen una importancia industrial particular. Destacan por sus nueve grados distintos, según el tipo de elemento de aleación que contienen, según lo estipula la norma EN10085. Durante el diseño y la selección de los grados de acero de este grupo, se deben considerar los siguientes puntos:
- Diseño de aleación para una capacidad de nitruración exitosa
- Propiedades requeridas para aplicaciones mecánicas y metalúrgicas.
- Dureza adecuada después de la rectificación
- Dureza y profundidad de nitruración adecuadas después del proceso de nitruración
- Dimensiones de las piezas a fabricar
- Buena trabajabilidad
- Buena capacidad de pulido
- Enfoque económico
- Fácil accesibilidad
Áreas de aplicación/Áreas de uso
Los aceros de nitruración se prefieren con frecuencia en aplicaciones expuestas a cargas mecánicas variables debido a sus estructuras de núcleo revenidas y a la extrema dureza de las superficies resultantes de la nitruración. Por lo tanto, se fabrican con una alta pureza durante la fase de producción. Son especialmente adecuados para piezas que operan bajo alta fricción y cargas. Se utilizan en numerosas industrias, desde la automoción y la aeroespacial hasta la defensa y la energía, la industria pesada y la construcción de maquinaria. Los aceros de nitruración se utilizan comúnmente en el sector del PVC. Se emplean típicamente en la producción de cilindros de extrusoras, componentes interiores de automóviles y engranajes sinfín. También son preferidos en ejes de transmisión y máquinas herramienta. Las aplicaciones industriales de estos aceros son las siguientes:
- Industria de maquinaria
- Industria del molde
- Industria automotriz
- Industria de defensa
- Industria aeronáutica
- Industria naval
- Industria nuclear
- Industria ferroviaria
- Industria de puentes y construcción
También son preferibles en áreas donde se requiere alta resistencia al desgaste, la fatiga o la corrosión. Estas áreas incluyen:
- Ejes de transmisión, carriles de registro y calibres en máquinas herramienta
- En accesorios de vapor caliente
- Fabricación de engranajes y mezcladores
- Componentes de válvulas, cigüeñales y árboles de levas en automoción
- En el procesamiento de plásticos
- En cañones y fusiles
- Se utiliza en mezcladores.
La nitruración del acero consiste en crear una capa dura especial mediante la penetración de elementos nitruradores fuertes en la superficie del acero hasta cierta profundidad. Estos aceros se caracterizan por su estructura de grano fino, donde se aplica nitrógeno a sus superficies mediante tratamiento térmico. El proceso de nitruración consiste esencialmente en la difusión de nitrógeno en la superficie del acero.
La dureza superficial y las profundidades de dureza alcanzables de los aceros nitrurados se detallan en la siguiente tabla;
|
Presentación breve |
Número de material |
Dureza superficial, HV |
Dureza superficial, HRC |
Profundidad de endurecimiento, mm |
|
31CrMol2 |
1.8515 |
800-900 |
64-67 |
0.1-0.8 |
|
32CrAlMo7-10 |
1.8505 |
900-1100 |
64-71 |
0.1-1.0 |
|
31CrMoV9 |
1.8519 |
750-850 |
62-65 |
0.1-0.8 |
|
33CrMoV12-9 |
1.8522 |
800-900 |
64-67 |
0.1-0.8 |
|
34CrAINi7-10 |
1.8550 |
900-1100 |
64-71 |
0.1-0.8 |
|
41CrAIMo7-10 |
1.8509 |
900-1100 |
64-71 |
0.1-1.0 |
|
40CrMoV13-9 |
1.8523 |
800-900 |
64-67 |
0.1-0.8 |
|
34CrAIMo5-10 |
1.8507 |
900-1100 |
64-71 |
0.1-1.0 |
Es imposible proporcionar información precisa sobre los precios de los aceros nitrurados. Los precios pueden variar según diversos factores. Por ejemplo, el tipo de acero nitrurado, sus dimensiones, peso y la cantidad de carbono en la aleación influyen en los precios. Para obtener información más detallada sobre precios, póngase en contacto con AkÇelik.
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