La nitruración por plasma es un proceso termoquímico que mejora las propiedades superficiales de los metales, en particular las aleaciones ferrosas y de titanio, mediante la introducción de nitrógeno en la capa superficial. Este proceso se lleva a cabo en un entorno de baja presión en el que un plasma, generado por una descarga luminosa, facilita la difusión del nitrógeno en la superficie del metal. La capa nitrurada resultante mejora significativamente la resistencia al desgaste, la dureza superficial y la resistencia a la fatiga de los componentes tratados.
Mecanismo de la nitruración por plasma:
El proceso comienza con la ionización de gases que contienen nitrógeno en una cámara de vacío bajo un campo eléctrico de corriente continua (CC). Esta ionización crea un plasma que bombardea la superficie metálica con iones positivos. El bombardeo no sólo limpia la superficie, sino que también mejora la difusión del nitrógeno en el metal, lo que conduce a la formación de una capa nitrurada dura. Esta capa contiene tensiones de compresión, que contribuyen a aumentar la resistencia contra el desgaste y la fatiga.
- Ventajas de la nitruración por plasmaMejora de las propiedades superficiales:
- La nitruración por plasma aumenta significativamente la dureza de la superficie, haciendo que el material sea más resistente al desgaste, la abrasión y el gripado. Esto es especialmente beneficioso para los aceros de alta aleación en los que la nitruración gaseosa tradicional podría no ser tan eficaz.Perfiles de dureza personalizables:
- El proceso permite crear capas y perfiles de dureza personalizados ajustando la mezcla de gases y las condiciones del plasma. Esta flexibilidad es crucial para aplicaciones en las que diferentes áreas de una pieza requieren diferentes grados de dureza o nitruración.Impacto medioambiental reducido:
- A diferencia de los procesos tradicionales de nitruración que utilizan amoniaco, la nitruración por plasma utiliza nitrógeno e hidrógeno, reduciendo la huella medioambiental. Además, sólo calienta la pieza, no todo el horno, lo que ahorra energía en comparación con los hornos de atmósfera controlada.Sin formación de capa blanca:
La nitruración por plasma puede evitar la formación de una "capa blanca", una capa quebradiza que a veces se forma en los procesos de nitruración convencionales. Esta ausencia garantiza que la superficie tratada permanezca dúctil y resistente.Aplicaciones de la nitruración por plasma:
El proceso es aplicable a una amplia gama de materiales, incluyendo fundición nodular, acero aleado, acero inoxidable y aleaciones de titanio. Es especialmente útil para componentes sometidos a grandes esfuerzos mecánicos y que requieren propiedades superficiales mejoradas sin comprometer las propiedades del material del núcleo.
Control de la temperatura en la nitruración por plasma:
El control de la temperatura es crítico en la nitruración por plasma ya que influye directamente en la profundidad y calidad de la capa nitrurada. Un control adecuado garantiza una nitruración uniforme en todo el componente y evita el sobrecalentamiento, que podría provocar distorsiones o la degradación de las propiedades del material.
