Carburización frente a nitruración

La carburación y la nitruración son dos procesos importantes de endurecimiento superficial en metalurgia, con las siguientes diferencias:
Principios del proceso

•CarburizaciónConsiste en calentar acero con bajo contenido de carbono o acero aleado con bajo contenido de carbono en un medio rico en carbono a una temperatura determinada. La fuente de carbono se descompone para producir átomos de carbono activos, que son absorbidos por la superficie del acero y se difunden hacia el interior, aumentando así el contenido de carbono en la superficie del acero.
•NitruraciónEs el proceso mediante el cual los átomos de nitrógeno activos penetran la superficie del acero a una temperatura determinada, formando una capa de nitruro. Los átomos de nitrógeno reaccionan con los elementos de aleación del acero para crear nitruros de alta dureza y buena resistencia al desgaste.
Temperatura y tiempo del proceso

•CarburizaciónLa temperatura suele estar entre 850 °C y 950 °C. El proceso lleva un tiempo relativamente largo, normalmente de varias a decenas de horas, dependiendo de la profundidad requerida de la capa carburizada.
•NitruraciónLa temperatura es relativamente baja, normalmente entre 500 °C y 600 °C. El tiempo también es prolongado, pero más corto que el de la carburación, generalmente de decenas a cientos de horas.
Propiedades de la capa penetrada

•Dureza y resistencia al desgaste

•CarburizaciónLa dureza superficial del acero puede alcanzar entre 58 y 64 HRC después de la carburización, lo que demuestra una alta dureza y resistencia al desgaste.
•NitruraciónLa dureza superficial del acero puede alcanzar entre 1000 y 1200 HV después de la nitruración, lo que es superior a la de la carburación, y ofrece una mejor resistencia al desgaste.
•Fuerza de fatiga

•CarburizaciónPuede mejorar la resistencia a la fatiga del acero, especialmente en la fatiga por flexión y torsión.
•NitruraciónTambién puede mejorar la resistencia a la fatiga del acero, pero el efecto es relativamente más débil que el de la carburación.
•Resistencia a la corrosión

•Carburización: La resistencia a la corrosión después de la carburación es relativamente baja.
•NitruraciónTras la nitruración, se forma una densa capa de nitruro en la superficie del acero, lo que proporciona una mejor resistencia a la corrosión.
Materiales aplicables

•CarburizaciónEs adecuado para acero con bajo contenido de carbono y acero aleado con bajo contenido de carbono, y se utiliza con frecuencia en la fabricación de engranajes, ejes y otras piezas que soportan grandes cargas y fricción.
•NitruraciónEs adecuado para aceros que contienen elementos de aleación como aluminio, cromo y molibdeno. Se utiliza frecuentemente para fabricar piezas de alta precisión y gran resistencia al desgaste, como moldes y herramientas de medición.
Características del proceso

•Carburización

•VentajasPermite obtener una capa carburizada relativamente profunda, mejorando la capacidad de carga de las piezas. El proceso es relativamente sencillo y de bajo coste.
• Desventajas: La temperatura de carburación es alta, lo que puede provocar fácilmente la deformación de la pieza. Tras la carburación se requiere un tratamiento térmico como el temple, lo que aumenta la complejidad del proceso.
•Nitruración

• La temperatura de nitruración es baja, lo que reduce la deformación de las piezas. Se logra una alta dureza, buena resistencia al desgaste y a la corrosión. No es necesario el temple posterior a la nitruración, lo que simplifica el proceso.
•DesventajasLa capa nitrurada es delgada y tiene una capacidad de carga relativamente baja. El proceso de nitruración requiere mucho tiempo y es costoso.