Todo lo que debes saber sobre la nitruración

Si trabaja con tornillo y cilindro, el tratamiento de nitruración no es nada nuevo.
EJS produce muchos productos con nitruración, incluido el cilindro de tornillo cónico, el cilindro de extrusión, el cilindro de moldeo por inyección, el cilindro gemelo paralelo, el cilindro de doble tornillo, el cilindro de inyección, el tornillo de alimentación, el tornillo de rodillo planetario, el tornillo de caucho, los elementos de tornillo y muchos otros.

El tratamiento de nitruración es un proceso de tratamiento térmico químico en el que átomos de nitrógeno penetran en la superficie de la pieza de trabajo en un determinado medio a una determinada temperatura. Los productos nitrurados tienen excelente resistencia al desgaste, resistencia a la fatiga, resistencia a la corrosión y resistencia a altas temperaturas.

Materiales comúnmente utilizados para nitruración.

Durante el proceso de nitruración, los elementos de aluminio, cromo, vanadio y molibdeno en los materiales tradicionales de acero aleado pueden generar nitruros estables cuando entran en contacto con los átomos de nitrógeno nacientes, especialmente los elementos de molibdeno, no solo elementos de nitruro, sino que también reducen la fragilidad que se produce durante la nitruración. Los elementos de otros aceros aleados, como níquel, cobre, silicio, manganeso, etc., no contribuyen mucho a las características de nitruración. 

En términos generales, si hay uno o más elementos formadores de nitruro en el acero, el efecto después de la nitruración es relativamente bueno. Entre ellos, el aluminio es el elemento nitruro más fuerte y los resultados de nitruración con 0,85~1,5% de aluminio son los mejores; si hay suficiente contenido de cromo también se pueden obtener buenos resultados; acero al carbono sin aleaciones, debido a la infiltración resultante, la capa de nitrógeno es quebradiza y se desprende fácilmente, lo que la hace inadecuada para la nitruración del acero.


Proceso Técnico de Nitruración

1) Limpieza de superficies de piezas antes de la nitruración.
La mayoría de las piezas se pueden nitrurar inmediatamente después de desengrasarlas mediante desengrase con gas. Algunas piezas también deben limpiarse con gasolina, pero si se utiliza pulido, esmerilado, pulido, etc. en el método de procesamiento final antes de la nitruración, puede producir una capa superficial que dificulta la nitruración, lo que resulta en una nitruración desigual después de la nitruración, provocando defectos como la flexión. En este momento, se debe utilizar uno de los dos métodos siguientes para eliminar la capa superficial. El primer método consiste en eliminar el petróleo con gas antes de la nitruración. A continuación se arena la superficie con polvo de alúmina (limpieza abrasiva). El segundo método consiste en aplicar una capa de fosfato a la superficie.

2)Aire de escape del horno de nitruración
Coloque las piezas procesadas en un horno de nitruración y selle la tapa del horno antes de calentarlas, pero el aire debe retirarse del horno antes de los 150 ︒C.
La función principal del escape de aire es evitar la aparición de gases explosivos cuando el gas amoniaco se descompone en contacto con el aire y evitar que la superficie del objeto se oxide. Los gases utilizados son amoniaco y nitrógeno.

3)Tasa de descomposición del amoníaco
La nitruración se lleva a cabo poniendo en contacto otros elementos de aleación con nitrógeno naciente, pero la generación de nitrógeno naciente es que el propio acero se convierte en un catalizador cuando el gas amoníaco entra en contacto con el acero calefactor, lo que promueve la descomposición del amoníaco.

Aunque la nitruración se puede llevar a cabo bajo gas amoníaco con varias velocidades de descomposición, generalmente se adopta una velocidad de descomposición del 15 al 30 %, con al menos 4 a 10 horas según el diferente espesor de nitruración, y la temperatura de procesamiento se mantiene en aproximadamente 520 °C.

4)enfriarse
La mayoría de los hornos de nitruración industriales están equipados con intercambiadores de calor para enfriar rápidamente el horno de calentamiento y las piezas procesadas. Es decir, una vez completada la nitruración, apague la energía de calefacción, baje la temperatura del horno en aproximadamente 50 °C, duplique el flujo de amoníaco y luego encienda el intercambiador de calor. Al mismo tiempo, es necesario observar si hay burbujas en el tubo de escape para confirmar la presión positiva en el horno. Cuando el gas amoníaco se estabilice, reduzca el volumen de amoníaco hasta que se logre la presión positiva en el horno. Cuando la temperatura del horno desciende por debajo de 150°C y sólo entonces, se puede abrir la tapa del horno.

Actualmente, existen 3 tipos principales de tratamiento de nitruración.

• nitruración de gases
• nitruración líquida
• Nitruración de iones/plasma

A continuación se muestra la comparación de estos 3 tratamientos de nitruración:

Contenidos comparados	nitruración de gases	Nitruración líquida	Nitruración de iones/plasma
Contaminación al medio ambiente	Pesado	Pesado	ninguno
Necesidad de instalar instalaciones de protección ambiental.	requerido	requerido	innecesario
Aceptación para la industria urbana.	no aceptable	no aceptable	aceptable
tiempo del ciclo de producción	largo	corto	corto
Consumo de amoniaco	Grande	*	muy poco
Consumo de energía	Grande	Pequeño	Pequeño
Costo de producción	más alto	alto	Bajo
Inversión en equipos	bajo	bajo	alto
Complejidad del dispositivo	Simple	Simple	mas complicado
Se requiere artesanía	SÍ	SÍ	SÍ
Controlabilidad de la estructura de la capa de nitruro.	no controlable	no controlable	controlable
Rendimiento de nitruración	bien	bien	excelente
Materiales aceptables para nitruración.	muchos	muchos	más
Efecto de nitruración sobre acero inoxidable.	difícil de manejar	fácil manejo	manejo más fácil
Deformación de la pieza de trabajo.	grande	grande	pequeño
Protección de superficies no nitrurantes	complicado	complicado	fácil
Limpieza requerida para la pieza de trabajo.	alto	alto	más alto
Requisitos para el operador.	alto	alto	alto
Entorno in situ para operadores	pobre	pobre	bien
Fuerza laboral del operador.	baja fuerza laboral	baja fuerza laboral	menor fuerza laboral

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