La nitruración es un tratamiento superficial que consiste en incorporar nitrógeno a la capa superficial de un acero , con el fin de modificar sus propiedades mecánicas.
Cuando se calienta en presencia de acero a temperaturas entre 520 ° C y 580 ° C , el amoníaco se descompone relativamente lentamente en amoníaco craqueado, que está formado por una mezcla de dos gases, hidrógeno (H 2 ) y nitrógeno (N 2 ); este último reacciona simultáneamente con el hierro difundiéndose sobre las capas superficiales del metal tratado. Hace que se forme una película superficial de nitruros de hierro , llamada capa de combinación, desde la cual los átomos de nitrógeno se difunden hacia el núcleo de la pieza. Este tratamiento, llamado nitruración, puede, dependiendo de la composición del acero, conducir a un aumento muy significativo de la dureza superficial.
Hay 3 procesos:
- nitruración en fase líquida: baños de sal a base de cianuros;
- nitruración gaseosa: disociación del amoniaco y descomposición en contacto con el acero;
- nitruración iónica.
El tratamiento (o proceso) de nitruración es un tratamiento superficial que consiste en sumergir piezas de aleaciones ferrosas especiales (aceros al cromo-aluminio) en un medio susceptible de producir nitrógeno (antes llamado nitro ) en la superficie, a una temperatura entre 300 ° C. y 580 ° C donde el nitrógeno puede difundirse desde la superficie hasta el corazón de la pieza. Una vez realizado el tratamiento se pueden observar dos capas:
El aumento de la dureza superficial trae ciertas ventajas: el desgaste de las piezas será limitado, pero las piezas mantendrán en el fondo sus características mecánicas específicas, en lo que respecta a la nitruración, la capa de combinación tiene buenas propiedades de deslizamiento que se pueden apreciar en rodamientos y engranajes, esta capa se puede quitar si es necesario. Este proceso también se utiliza para tubos de pistola de calibre medio, en la construcción de máquinas herramienta y probadores. Otras ventajas, el endurecimiento es directo y no implica temple, las deformaciones son muy bajas y casi siempre fáciles de predecir (unas pocas micras). Por otro lado, la nitruración tiene los siguientes inconvenientes:
El nitrógeno incorporado en la capa superficial del acero se coloca en los espacios interatómicos de los cristales de hierro. En saturación, el nitrógeno obstruye la superficie del acero e impide la penetración de oxígeno.