TRATAMIENTO TERMOQUIMICO.Entenderemos por tratamientos termoquímicos aquellos en los que, además de los cambios en la estructura del acero, también se producen cambios en la composición química de su capa superficial, añadiendo distintos productos químicos hasta una profundidad determinada. Como se desarrolla.. Estos tratamientos consisten en unas fases de calentamiento y enfriamiento de los metales, completadas con la adición de nuevos elementos en la superficie de las piezas de manera que se modifica la composición química del metal, modificándose así sus propiedades en la superficie del material. Para que un material sea adecuado a estos tratamientos es necesario que tenga elevadas características de resistencia mecánica y una gran tenacidad. Un acero puede poseer estas características si ha sido sometido a un tratamiento de temple o si ha pasado por un proceso de revenido. Con estos tratamientos termoquímicos obtenemos materiales con propiedades diferentes en sus zonas superficiales y en sus zonas internas. Así por ejemplo podremos obtener un engranaje que sea más duro en la zona de los dientes y más tenaz en la zona interna. Tipos de tratamientos termoquímicos. - Cementación o carburación La cementación es un proceso de tratamiento termoquímico austenítico. Durante el transcurso de este proceso se enriquece la capa exterior del componente con Carbono (carburación) o con Carbono y Nitrógeno (carbonitruración) con el objetivo de mejorar las propiedades mecánicas de la capa exterior del componente. Este tratamiento termoquímico se realiza con la intención de aumentar la dureza superficial de los aceros bajos en carbono (0,2-0,3%C). Se añade carbono mediante difusión a la superficie del acero. Para facilitar la difusión la pieza se somete a un medio carburante (con carbono) a una temperatura elevada (sobre los 900ºC). A esta temperatura se favorece la adición del carbono ya que se acelera la velocidad de difusión y el acero admite mayor contenido en carbono (el contenido desprende nitrógeno elemental capaz de reaccionar con el metal. Una vez que una pieza ha sido sometida a un proceso de cementación se puede considerar que está constituida por dos zonas: ·La zona exterior que será la capa cementada.2-0. sólida o gaseosa). La nitruración se produce a temperaturas relativamente bajas (500-600°C). siendo estos últimos extremadamente duros por lo que le confieren mucha dureza a la capa superficial de la pieza. molibdeno.. -Naturaleza de la atmósfera carburante (líquida. aunque puede hacerse con aceros más aleados. Para el tratamiento de cementación los aceros deben ser poco aleados. -Tiempo de duración del tratamiento. debido a que solamente cuando se forman nitruros de cromo. necesitando unas 20-50 horas para alcanzar una profundidad de 0. en medio amoniacal. La cantidad de carbono absorbida por la pieza depende de: -Composición química inicial del acero. La dureza de la superficie nitrurada es notablemente mayor que la de las superficies cementadas y templadas. NH3 ----> 3H + N La duración de la nitruración es aproximadamente 10 veces mayor que la de la cementación. .máximo en carbono superficial en el proceso de cementación está alrededor del 1%). el que al descomponerse. esta operación da .4 mm. La nitruración exige el uso de acero especial aleado. y que posee un porcentaje en carbono superior al inicial. -Temperatura. aluminio etc.Nitruración del acero El método de nitruración se basa en la formación en la capa superficial del acero de una solución sólida de nitrógeno y nitruros. en estos casos habrá que realizar otros tratamientos tras terminar la cementación debido a que la capa exterior puede quedar blanda y la zona interior bastante frágil. además como la capa puede ser muy delgada.65 % de cromo 0. En estos casos se obtienen nitruros muy duros. ya que los elementos aleantes se difunden con dificultad a su interior.4-0. que se concentran exclusivamente en la capa superficial de la pieza.30-0. la duración del proceso se reduce a solo 23 horas. por consiguiente el acero común se puede utilizar para el procedimiento. Un buen acero para nitrurar es el que contiene: 0.35-1.1 % de aluminio La dureza de la capa superficial es natural. .75-1.buenos resultados. Para este tipo de nitruración la dureza puede ser baja y. es decir. la superficie nitrurada soporta bien la acción corrosiva de la atmósfera. se obtiene sin temple. Además de la resistencia térmica y la alta dureza. por lo tanto sirve para el trabajo a temperaturas relativamente altas (400-500°C). Esta última propiedad se utiliza con éxito para fines decorativos.6 % de molibdeno 0.38 % de carbono 1. mediante un baño de sales que ceden dichos elementos (C. Otra sal portadora de azufre compuesta por cianuro de sodio (NaCN). en el que ambos tienen presencia la mismo tiempo. Las sales en las que se baña el acero para este proceso son de dos tipos: Una de bajo punto de fusión. Esto genera sulfuro de hierro (S2Fe) como inclusión no metálica (impureza) y se aloja en los bordes de grano. considerada una sal típica de cianuración que está constituida por cianuro de sodio (NaCN) y cloruro de potasio (KCl). Este proceso alarga la vida útil de de las herramientas hasta 5 veces más que si no hubieran sido sulfinizadas. una capa superficial de nitrógeno. lo que fragiliza al metal y aporta dureza. Carbonitruración Es un tratamiento intermedio entre la carburación (cementación) y la nitruración. Este tratamiento aumenta considerablemente la resistencia al desgaste de los metales al disminuir su coeficiente de rozamiento (μ). N. carbonato de sodio (Na2CO3). que actúa como un metal antifricción. como el acero.Sulfinización Con este tratamiento se consigue incorporar a un metal o aleación metálica. es capaz de generarse una capa de unos 0. carbono y sobre todo azufre. y S) a una temperatura cercana a 565ºC. En sólo 3 horas de tratamiento. . cloruro de potasio (KCl) y sulfito de sodio (Na2SO3).3mm de espesor en su superficie. con el que se consigue aumentar la dureza de los aceros tratados mediante la inserción superficial simultánea de carbono y nitrógeno. lo cual viene principalmente causado por dos factores: El aumento de la dureza La amplitud de la capa sulfinizada que soporta el rozamiento. Tiene las ventajas de que los riesgos de sobrecalentamiento se reducen y de que el nitrógeno aumenta considerablemente la templalidad del acero.. de composición básica de amoníaco (NH3.htm. lo que hace posible el temple en aceite desde la temperatura de carbonitruración. con el que aportamos el nitrógeno) e hidrocarburos (agentes carburantes.com/Tratamientos+termoquimicos. .Se realiza introduciendo la pieza que se quiere someter a una atmósfera parecida a la cementante.co/~publio17/t. e-ducativa. INVESTIGACION DE TRATAMIENTO TERMOQUIMICO. ecnoindustrial2..edu.html.termoq. con los que aportamos carbono) con unas temperaturas que rondan los 750-800 ºC (inferior a la de cementación y superior a la de nitruración)./8_tratamientos_termoqumicos. www.utp.wikispaces. Bibliografía.catedu.es/44700165/. GRUPO 4I2 . INSTITUTO TECNOLOGICO DE MERIDA.Alumnos: ESTEBAN ANTONIO DE LA CRUZ SANTIAGO ETHAN ARTURO CANTO ORTIZ EDGAR ARIEL YAM CAAMAL Fecha y lugar de presentación: 9 DE marzo DEL 2015.