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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.)
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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
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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
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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.
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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.
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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
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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
info.pinto@trateriber.es
www.trateriber.es
CL ARRIAGA, 5
P.I. ARRIAGA
20870 ELGOIBAR GUIPUZCOA
Tel.: +34 943741550
Fax: +34 943741458
TRAITESA
info.elgoibar@trateriber.es
www.trateriber.es
SOHETRASA
GRUPO
TRATERIBER
GRUPO
TRATERIBER
BARRIO IBARRA
P.I. CONDOR II
48340 AMOREBIETA VIZCAYA
Tel.: +34 946300000
Fax: +34 946300130
info.amorebieta@trateriber.es
www.trateriber.es
CL BENJAMIN FRANKLIN, 30
P.I. COGULLADA
50014 ZARAGOZA
Tel.: +34 976472741
Fax: +34 976470595
info.zaragoza@trateriber.es
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
info.barcelona@trateriber.es
www.trateriber.es
PABELLÓN INDUSTRIAS S/N
P.I. ARTÍA
48291 ATXONDO VIZCAYA
Tel.: +34 946215590
Fax: +34 946202370
administracion@industriastey.com
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)
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