Probablemente nunca haya oído hablar de la nitruración, pero probablemente se haya beneficiado de ella. ¿Ese engranaje de la transmisión de su automóvil, el pistón de su motor o el tornillo de precisión de una maquinaria de alta gama? Probablemente sea más duro, más resistente al desgaste y más duradero debido a este proceso químico específico.
La nitruración es una técnica de endurecimiento de superficies. No cambia toda la pieza de acero. En cambio, fuerza al nitrógeno hacia las capas externas. Esto crea una capa delgada e increíblemente resistente y deja el núcleo del metal relativamente blando y resistente. Esta combinación es rara. Por lo general, si endureces el metal, se vuelve quebradizo. Si lo mantienes duro, se abolla fácilmente. La nitruración evita ese compromiso.
La química de la dureza
El proceso se basa en una simple reacción química. Cuando el nitrógeno se encuentra con el hierro y otros elementos de aleación dentro del acero, forma nitruros metálicos. Estos compuestos son notoriamente duros. Resisten los rayones y la deformación mucho mejor que el acero simple.
Esta no es una idea nueva. El principio existe desde hace décadas, pero los métodos para suministrar nitrógeno han evolucionado. El objetivo es siempre el mismo: introducir suficiente nitrógeno en la red metálica para crear esa capa protectora.
Nitruración de gas: el método clásico
Durante mucho tiempo, la forma estándar de nitrurar acero era utilizar gas. En concreto, amoníaco gaseoso.
Así es como funciona. Tomas el objeto de acero y lo pones en un horno. Lo calientas. El rango de temperatura es específico. Debe permanecer entre 500 y 550 °C (950 a 1050 °F). Si hace demasiado calor, la estructura del acero cambia de forma no deseada. Si hace demasiado frío, la reacción se detiene.
Luego se introduce gas amoníaco. El amoníaco se descompone y libera átomos de nitrógeno. Estos átomos se difunden en la superficie del acero.
El momento es crítico. No puedes apresurarte. El proceso puede tardar entre 5 y 100 horas. La duración depende completamente de qué tan profundo necesita que penetre el nitrógeno. Es posible que una capa poco profunda solo necesite unas pocas horas. Un componente grueso que soporte carga puede necesitar días en el tanque.
La nitruración no consiste en cambiar toda la pieza. Se trata de crear una piel especializada.
Nitruración iónica: la alternativa al vacío
Trabajos de nitruración de gases. Pero tiene desventajas. El amoníaco es corrosivo. Requiere un manejo cuidadoso. El mantenimiento de los hornos es caro. Y el proceso puede ser lento.
Introduzca la nitruración de iones. También conocido como nitruración por plasma.
Este método utiliza una cámara de vacío. La pieza de acero se coloca en el interior y se carga eléctricamente. Se bombardean iones de nitrógeno sobre la superficie del metal. Piense en ello como un chorro de arena de alta presión, pero la arena está compuesta de átomos cargados de nitrógeno.
La carga eléctrica acelera los iones. Perforan la superficie del acero con más fuerza que la difusión pasiva. Esto puede acelerar el proceso. También permite un mejor control sobre la profundidad de la capa endurecida. Puede apuntar a áreas específicas con mayor precisión.
Algunos fabricantes utilizan ambos métodos. Podrían comenzar con nitruración de gas para mayor profundidad y luego terminar con plasma para mayor precisión. Otros se quedan con uno. Depende de lo que deba resistir el producto final.
¿Por qué es importante esto?
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