PROCESO DE CIANURACIÓN

PROCESO DE CIANURACIÓN


Cianuración es un tratamiento termoquímico que se da a los aceros. Cuando se quiere obtener una superficie dura y resistente al desgaste, esto se logra empleando un baño de cianuro fundido, la cianuración se puede considerar como un tratamiento intermedio entre la cementación la nitruración ya que el endurecimiento se consigue por la acción combinada del carbono y el nitrógeno a una temperatura determinada.



PROCESO DE NITURACIÓN

Nitruración es un tratamiento termoquímico que se le da al acero. El proceso altera su composición aumentando el nitrógeno mientras es caldeado. El resultado es un aumento de la dureza superficial de las piezas. Además incrementa la resistencia a la corrosión y a la fatiga. Otra variante de este procedimiento, es el proceso tenifer.

PROCEDIMIENTO

La nitruración puede ser en horno o iónica. En el primer caso la pieza se implanta en un horno en el que se carga a la atmósfera con amoníacoy rápidamente se caldea a temperaturas de alrededor de 500°C. Esto forma que el amoníaco se altere en nitrógeno e hidrógeno; el hidrógeno se aísla del nitrógeno por contraste de densidad y el nitrógeno, al asociarse con la superficie de la pieza, logra un recubrimiento de nitruración.

En otro proceso de la nitruración iónica, las moléculas de amoníaco se destrozan por razón de la aplicación de un campo eléctrico. Esto se obtiene sometiendo al amoníaco a una diferencia de potencial de entre 300 y 1000 V. Los iones de nitrógeno se dirigen hacia el cátodo (que consiste en la pieza a tratar) y reaccionan para establecer el nitruro de hierro, Fe2N.

este tratamiento proporciona una gran dureza superficial a la pieza, la velocidad de encaje es muy lenta, alrededor de 1 mm en 100 horas de tratamiento, pero no precisa de temple posterior. Las fragmentos de la pieza que no se quieran nitrurar se deben envolver con un baño de estaño-plomo al 50%.

APLICACIÓN DE LA NITRURACION

La nitruración se aplica principalmente a piezas que son sometidas regularmente a grandes fuerzas de rozamiento y de carga, tales como pistas de rodamientos, camisas de cilindros, etc. Estas aplicaciones requieren que las piezas tengan un núcleo con cierta plasticidad, que absorba golpes y vibraciones, y una superficie de gran dureza que resista la fricción y el desgaste.

Las piezas que se hayan pasado por un proceso de nitruración se pueden usar en trabajos con temperaturas de hasta 500 °C (temperatura de nitruración), temperatura a la cual el nitrógeno comienza a escaparse de la pieza, eliminando los efectos de la nitruración y disminuyendo la dureza de la pieza.

Acero para nitruración

No todos los aceros son aptos para nitrurar, ya que en ocasiones el procedimiento puede resultar contraproducente, tales como los aceros al carbón, en los que el nitrógeno penetra demasiado rápido en la estructura y la capa nitrurada tiende a desprenderse.

Para este proceso resulta conveniente que en la composición de la aleación haya una cierta cantidad de aluminio (1% aproximadamente). Algunos ejemplos de aceros aptos para la nitruración son:

 ACERO PARA NITRURACIÓN AL CR-MO-V DE ALTA RESISTENCIA

La composición extra de este acero es la siguiente: 0,32% C, 3,25% Cr, 0,40% Mo y 0,22%V. Una vez tratado alcanza una resistencia mecánica de 120 kg/mm2. La capa nitratada se adhiere muy bien al núcleo sin temor a descascarilla miento. Se utiliza para construir piezas de gran resistencia y elevada dureza superficial para resistir el desgaste.

 ACERO PARA NITRURACIÓN AL CR-MO-V DE RESISTENCIA MEDIA

La composición extra de este acero es 0,25% C, 3,25%Cr, 0,40% Mo y 0,25% V. Tiene características y aplicaciones parecidos al anterior, solamente que su resistencia mecánica es de 100kg/mm2.

 Acero para nitruración al Cr-Al-Mo de alta dureza: la composición extra de este acero es 0,40% C, 1,50% Cr, 0,20% Mo y 1% Al. La capa nitrurada de este acero puede descascarillarse y es de gran fragilidad. Se utiliza para piezas que soporten una resistencia media y la mayor dureza superficial posible.

Este tratamiento también es aplicable a algunos aceros inoxidables, aceros al cromo-níquel y ciertas fundiciones al aluminio o al cromo.

FUNDICION

Productos carburados presentados o que se pueden presentar, después de la solidificación, eutéctica (eutéctica de cementita en las fundiciones blancas y eutéctica con grafito laminar en los grises). En ausencia de otros elementos distintos del carbono, este corresponde a c>1,7%. Este contenido límite varia con los demás elementos, pero puede ser definido en función del análisis químico como la red de eutéctica de cementita (o las plaquitas de grafito) se oponen a las deformaciones plásticas, estos productos son pocos o nada maleables.

Es en esencia una aleación hierro carbono que contiene eutéctica.

En las etapas iniciales de la manufactura del hierro y del acero, la fusión del metal no constituía una parte integral de proceso. El mineral se reducía químicamente empleando carbón vegetal y la masa esponjosa. Resultante se forjaba para darle una consistencia compacta. La técnica de la producción de las altas temperaturas no había avanzado lo suficientemente en una época para hacer posible la fusión del hierro en una escala industrial, aun hoy en día, algunos metales como por ejemplo: el tungsteno, que tienen punto de fusión muy elevados, se producen mas convenientemente por métodos de metalúrgica de polvo. Sin embargo, en el grueso de la producción metalúrgica, la fusión y vaciado constituyen los pasos primarios de los procesos de manufactura.

La introducción de metales tales como el titanio en la esfera de las operaciones metalúrgica, trajo consigo nuevas dificultades a resolver. El titanio fundido reacciona no solamente con la mayor parte de los gases, sino que también ataca a todos los refractarios ortodoxos empleados en los hornos. El método un tanto nuevo de fundir el titanio, por medio de un arco eléctrico en un crisol de cobre enfriado por agua, es el que se emplea actualmente.

REQUISITOS PRINCIPALES DE UN METAL FUNDIDO ANTES DEL VACIADO SON

o Que su composición química y pureza se haya mantenido durante la fusión.

o Que se encuentre a la temperatura de vaciado correcta.









La obtención de temperatura de vaciado correcta es sumamente importante si se vacía el metal o la aleación a una temperatura demasiado baja puede no fluir adecuadamente y no llenar todas las regiones del molde y en el mejor de los casos se puede resultar un vaciado con numerosas rechupes.

El uso de una temperatura de vaciado innecesariamente alta por otra parte puede conducir a una fusión gaseosa y la formación de burbujas en el vaciado resultante.

Durante la fusión pueden ocurrir cambios en la composición de la carga, es probable que esto suceda cuando uno de los ingredientes es volátil a la temperatura de vaciado de la aleación.

La fuente más común de impurezas durante un proceso de fusión es el combustible o los productos de la combustión.

Según (Ballay) podemos clasificar en cuatro grupos una serie de fundiciones especiales que respondan a necesidades muy variadas:

 Fundiciones grises y metálicas

 Fundiciones blancas especiales

 Fundiciones refractarias

 Fundiciones resistentes a la corrosión.