La nitruración de iones es un proceso de tratamiento de superficies que implica la introducción de nitrogeno en materiales metálicos, mejorando su dureza y resistencia al desgaste. Utiliza plasma para crear un ambiente controlado donde los iones de nitrógeno penetran en la superficie, aumentando significativamente la durabilidad del componente tratado.
¿Qué significa la nitruración de iones?
La nitruración iónica es una técnica de endurecimiento superficial que utiliza una descarga luminiscente de CC para introducir nitrógeno elemental en la superficie de una pieza metálica para su posterior difusión en el material. El proceso termoquímico implica bombardear la superficie del material (mantenida a temperatura elevada) con iones de nitrógeno energéticos. Esto permite que los iones de nitrógeno se difundan y formen una superficie cementada con propiedades superficiales mejoradas.
La nitruración iónica también se conoce como nitruración por plasma.
industriapedia explica la nitruración iónica
Una máquina de nitruración iónica básica tiene una bomba de vacío que se utiliza para evacuar el interior de la máquina. Se aplica voltaje de CC a la pieza de trabajo, que actúa como cátodo, mientras que la pared interior de la máquina es el ánodo. Una vez que se aplica el voltaje a los electrodos bajo presión atmosférica reducida, la descarga luminiscente se produce a través de ellos. Los electrones se liberan del cátodo y se mueven hacia el ánodo. Estos electrones chocan con moléculas de gas que se introducen en la máquina en forma de una mezcla de nitrógeno, hidrógeno y un gas de gasto de carbono opcional. Las moléculas de gas se convierten en iones que se aceleran hacia la pieza de trabajo (cátodo) donde chocan con la superficie y penetran en el material.
El proceso de nitruración de iones se puede ajustar para formar capas personalizadas y perfiles de dureza. La profundidad de penetración deseada y la dureza del material se pueden lograr controlando la temperatura, la concentración de las mezclas de gases, el voltaje y la corriente.
La nitruración de iones de metal se usa principalmente en acero, pero también se aplica al titanio, aluminio y molibdeno. Los beneficios incluyen:
- Propiedades de la superficie
- Resistencia al desgaste
- Resistencia a la fatiga
- Propiedades de fricción
- Resistencia a la corrosión
- Capacidad de carga de componentes cargados dinámicamente.
- Eficiencia energética
La nitruración iónica se usa ampliamente en componentes de alta confiabilidad en:
- Aplicaciones médicas
- Aviación
- Vehículos de motor
- Otra maquinaria
Los componentes típicos incluyen:
- Árboles de levas, seguidores de leva, cigüeñales, ejes largos
- Herramientas de fundición a presión y herramientas de conformado en frío
- Tornillos extrusores
- Troqueles de extrusión, troqueles de forja y herramientas de fundición a presión
- Inyectores y herramientas para moldes de plástico
- Engranajes, partes de válvulas, embrague y partes del motor