La nitruración es el proceso de saturación de la capa superior de un producto mediante la penetración de átomos de nitrógeno, normalmente en una corriente de disociación de amoníaco. La saturación se lleva a cabo a temperaturas elevadas durante un periodo de tiempo prolongado, según sea aplicable para cada grado de acero y artículo.

Durante todo el proceso, el acero actúa como catalizador de la descomposición del amoníaco y, antes de que las moléculas de nitrógeno se unan, los átomos son absorbidos por la superficie del producto en los espacios intersticiales de la red espacial, creando dispersión y nitruros duros. De esta manera, el producto alcanza una dureza mucho mayor en la capa superior en comparación con los aceros al carbono o los aceros para mejora térmica.

Aceros para nitruración: características y especificaciones

Otras ventajas del acero para nitruración son una mayor resistencia a la abrasión, mejores propiedades de deslizamiento de la superficie endurecida y una mayor resistencia a la fatiga.

Los aceros para nitruración, en comparación con los aceros al carbono, tienen una dureza y una resistencia a la abrasión entre 2 y 4 veces superiores tras el tratamiento, lo que los hace más susceptibles a la fragilidad. La estructura interna de los productos está expuesta a la aparición frecuente de grietas cuando se utilizan de forma inadecuada.

También se ha informado de que los aceros para nitruración tienen una mayor resistencia a la corrosión en entornos en los que hay cloruro de hierro, agua de mar, aceites líquidos, vapor sobrecalentado, vapor de aire y soluciones alcalinas.

El acero nitrurable, normalmente en estado ablandado, se somete primero a un proceso de mejora térmica después del pre-mecanizado y el corte de productos largos en componentes más cortos. Antes de la nitruración, el producto debe limpiarse cuidadosamente de óxido, grasa y aceite, y deben eliminarse los bordes afilados que causan fragilidad del material. La superficie descarbonizada debe limpiarse dejando el producto acabado prácticamente listo.

Otras irregularidades deben nivelarse con virutas o esmerilado y someterse a tensión mediante templado a una temperatura superior a la temperatura de nitruración. Ten en cuenta también que los componentes nitrurados después del proceso pueden aumentar ligeramente su volumen, aproximadamente un + 0,02 % para el diámetro de la superficie.

Aplicación y tratamiento térmico

El proceso de nitruración se lleva a cabo normalmente a temperaturas de entre 480 y 570 ℃. Cuanto mayor sea la temperatura del proceso, más rápido entrarán los átomos de nitrógeno en la superficie del acero. Si la temperatura de nitruración es demasiado alta, existe el riesgo de que la dureza del producto disminuya de forma inversamente proporcional. Los aceros de nitruración suelen contener aluminio (Al), cromo (Cr) y molibdeno (Mo). También hay aceros con adición de vanadio y titanio. Además de los grados básicos (38HJ, 38HMJ, 33H3MF), también se nitruran materiales como el 40H2MF o el 35HM.

Los aceros nitrurados se utilizan para componentes y subconjuntos de motores, máquinas y vehículos, como árboles de levas, ruedas dentadas, bulones de pistón, cigüeñales, cilindros de motor, bielas, barras y tubos nitrurados, husillos de rectificado y fresadoras, placas de válvulas, válvulas de vapor sobrecalentado, cigüeñales, componentes de bombas de combustible diésel, casquillos y cilindros en máquinas neumáticas o varillas de empuje.

Barras y forjados de acero para nitruración

El acero para nitruración descrito anteriormente se define en las normas PN-72/H-84034, PN-89/H-84030.03 y en las normas europeas EN-EN 10085. Suministramos:

Tubos sin soldadura para nitruración conforme a PN-72/H-74250
Chapas laminadas para nitruración
Piezas forjadas y barras forjadas para nitruración conforme a PN-91/H-94011, EN 10250
Cintas laminadas en frío para nitruración conforme a PN-75/H-92335
Barras laminadas para nitruración conforme a PN-75/H-93200, PN-55/H-93216, PN-55/H-93217, PN-72/H-93201, PN-EN 10059, PN-55/H-93218, PN-72/H-93202, PN-EN 10058,
Barras con superficie brillante para nitruración PN-72/H-93208, PN-86/H-93209, PN-85/H-93210, PN-EN 10278
Alambre trefilado para nitruración PN-72/H-93208, PN-85/H-93210, PN-EN 10278