Cianuración, nitruración y tratamientos mecánicos del acero

Resumen

El texto describe los principales métodos para endurecer la superficie del acero: la cianuración, un tratamiento termoquímico intermedio entre cementación y nitruración, y la nitruración, que satura la superficie con nitrógeno. También explica los tratamientos mecánicos de conformado en caliente y en frío, junto con procesos como forja, laminación, extrusión y trefilado.

Puntos clave

La cianuración es un tratamiento termoquímico que endurece la superficie del acero mediante inmersión en un baño fundido de cianuro, cloruro y carbonato de sodio.
La cianuración combina la acción del carbono y del nitrógeno a una temperatura específica, por lo que se sitúa entre la cementación y la nitruración.
La nitruración satura la superficie del acero con nitrógeno a temperaturas entre 480 y 700 °C, en amoníaco o en sales fundidas de cianuro.
La capa nitrurada aumenta la dureza, la resistencia al desgaste, el límite de fatiga y la resistencia a la corrosión, y mantiene su dureza hasta 600-650 °C.
El conformado en caliente permite grandes deformaciones con menor energía, pero deja peor acabado superficial; el conformado en frío mejora la resistencia y el acabado, aunque reduce la ductilidad.
La forja, la laminación, la extrusión y el trefilado son procesos de conformado mecánico con usos específicos según la forma final de la pieza.

Ponte a prueba

Endurecimiento Superficial del Acero

Cianuración

La cianuración es un tratamiento termoquímico que se aplica a los aceros para obtener una superficie dura y resistente al desgaste. El procedimiento consiste en la inmersión de la pieza en un baño de cianuro de sodio, cloruro de sodio y carbonato de sodio fundido. El enfriamiento se realiza por inmersión directa al retirar la pieza del baño de cianuro. La cianuración se considera un tratamiento intermedio entre la cementación y la nitruración, ya que el endurecimiento se logra mediante la acción combinada del carbono y el nitrógeno a una temperatura específica.

Tratamientos Mecánicos

Los tratamientos mecánicos modifican la forma de un elemento metálico por deformación plástica, aplicando una fuerza externa superior al límite elástico del material. El conformado puede ser en frío o en caliente.

Conformado en Caliente

Permite grandes deformaciones con menor aporte energético, pero con un mal acabado superficial (oxidación).

Conformado en Frío

Mejora las propiedades mecánicas (mayor resistencia y menor ductilidad) y proporciona un mejor acabado superficial.

Forja

Conformado de una pieza golpeándola fuertemente. Elimina irregularidades y afina el grano.

Laminación

Reduce el espesor de una pieza metálica pasándola entre dos rodillos.

Extrusión

Se utiliza para fabricar elementos tubulares, forzando el material a través de un orificio más estrecho mediante un émbolo.

Trefilado

Se emplea para fabricar alambres o piezas de pequeño diámetro, aplicando una fuerza de tracción a una pieza sujeta con mordazas.

Nitruración

La nitruración es el proceso de saturación de la superficie del acero con nitrógeno. Se realiza calentando el acero en amoníaco o en sales fundidas de cianuro de potasio o sodio, a temperaturas entre 480 y 700 °C. La nitruración aumenta la dureza superficial, la resistencia al desgaste, el límite de fatiga y la resistencia a la corrosión en medios como el aire, agua y vapor. La dureza de la capa nitrurada se mantiene incluso a altas temperaturas (600-650 °C). Los aceros utilizados en este proceso suelen tener un contenido medio de carbono y estar aleados con aluminio, cromo, molibdeno, vanadio, etc., que forman nitruros como Cr₂N, Mo₂N y AlN, lo que les confiere una alta dureza y resistencia al desgaste.

Preguntas frecuentes

¿En qué consiste la cianuración del acero?

Es un tratamiento termoquímico que consiste en sumergir la pieza de acero en un baño fundido de cianuro de sodio, cloruro de sodio y carbonato de sodio. Su objetivo es obtener una superficie dura y resistente al desgaste.

¿Cuál es la diferencia entre conformado en caliente y en frío?

El conformado en caliente permite grandes deformaciones con menor aporte energético, pero produce peor acabado superficial por oxidación. El conformado en frío mejora las propiedades mecánicas y proporciona mejor acabado, con menor ductilidad.

¿A qué temperatura se realiza la nitruración?

La nitruración se realiza entre 480 y 700 °C, calentando el acero en amoníaco o en sales fundidas de cianuro de potasio o sodio.