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Un gran engranaje para una aplicación industrial nitrurado a una profundidad de caja de 0,040″. El engranaje mide 12′ de diámetro por 12′ de altura y pesa aproximadamente 24.000 libras. El cubo del engranaje, el agujero y las caras del alma se han enmascarado para evitar la nitruración y permitir el mecanizado posterior al tratamiento térmico.

Nitruración

La nitruración con gas es un proceso de endurecimiento de la superficie, en el que se añade nitrógeno a la superficie de las piezas de acero utilizando amoníaco disociado como fuente. La nitruración con gas desarrolla una caja muy dura en un componente a una temperatura relativamente baja, sin necesidad de enfriamiento.

La nitruración se lleva a cabo a temperaturas inferiores a la temperatura de transformación de los aceros aleados, de modo que, con las técnicas de fabricación adecuadas, la distorsión resultante del proceso es mínima o nula. Las piezas que se van a nitrurar se someten a un tratamiento térmico hasta alcanzar el nivel de resistencia adecuado y a un mecanizado final. A continuación, las piezas se exponen al nitrógeno activo a una temperatura cuidadosamente controlada, normalmente entre 925°F y 985°F. Esta temperatura suele ser inferior a la temperatura final de revenido del acero para que la nitruración no afecte a las propiedades mecánicas del metal base. Como resultado, se puede producir un producto de muy alta resistencia con una resistencia al desgaste extremadamente buena, con poco o ningún cambio dimensional.

Los componentes que se van a nitrurar a menudo se liberan de tensiones antes del mecanizado final, de modo que los únicos cambios de tamaño que se observan son un crecimiento de aproximadamente 0,0005″. En algunos casos, los componentes nitrurados se rectifican en la superficie después de la nitruración para eliminar la capa más externa frágil producida por el proceso, o para llevar las piezas a una tolerancia ajustada.

Las piezas pueden enmascararse para evitar el endurecimiento de algunas zonas, como los cubos y orificios de los engranajes, los chaveteros, los orificios roscados o las superficies de los cojinetes, que se mecanizan fácilmente después de la nitruración. La dureza típica de los diferentes aceros nitrurados se muestra en la siguiente tabla:

Instalaciones

Nitruración con gas/nitrocarburación (900° – 1200°F)

Tamaños máximos de carga