Tratamientos termoquímicos asistidos por plasmas

Nitruración

El tratamiento termoquímico de nitruración asistido por plasma permite la difusión del nitrógeno atómico en la estructura cristalina del acero.  Durante la migración del nitrógeno en el acero se producen transformaciones estructurales en la red cristalina las cuales producen capas compactas de nitruros, así como una zona de difusión del nitrógeno en el acero. 

Las capas compactas de nitruros permiten una mejora importante en la resistencia al desgaste, se produce un incremento importante en la dureza en la superficie de la pieza, genera esfuerzos de compresión lo cual limita el avance de grietas desde la superficie, los nitruros son estables a temperaturas elevadas y pueden disminuir coeficientes de fricción así como mejorar notablemente la resistencia a la corrosión.

La temperatura de tratamiento en los procesos asistidos por plasma es muy baja comparada con los procesos tradicionales, en consecuencia, la distorsión de las piezas no es medible.

Una muy amplia variedad de aceros puede tratarse mediante los procesos asistidos por plasma, algunos de ellos solamente mediante los procesos por plasma, tal es el caso de los aceros inoxidables o los aceros especiales. En la tabla 1 se reportan distintos tipos de acero susceptibles de tratarse mediante el proceso de nitruración asistido por plasma.

La zona de difusión del nitrógeno en el acero, así como el espesor de las capas compactas de nitruros, dependen del tipo de acero y de parámetros del proceso. La funcionalidad de las piezas tratadas depende de la mejor combinación de durezas y tenacidad de la pieza. La tabla 2 muestra de manera aproximada espesores para algunos tipos de acero.

Corresponde a una tecnología limpia, libre de producción de elementos nocivos al medio ambiente.

 

Variantes del proceso de nitruración

En los desarrollos tecnológicos asistidos por plasma generados en TERMOINNOVA, se pueden considerar variantes, como los siguientes tratamientos:

  1. Carbonitruración.
    Consiste en incluir en el plasma mezclas adecuadas con metano para producir el flujo de nitrógeno y carbono.

  2. Oxinitruración.
    Consiste en utilizar al final del proceso una mezcla con oxigeno para producir un óxido compacto de color negro en la pieza.

  3. Oxicarbo nitruración
    Consiste en incluir en el plasma mezclas adecuadas con metano para producir el flujo de nitrógeno y carbono al final del proceso una mezcla con oxigeno para producir un óxido compacto de color negro en la pieza.