¿Qué es el tratamiento térmico con atmósfera protectora?
El tratamiento térmico en atmósfera protectora se refiere al proceso de tratamiento térmico de metales y aleaciones en un entorno atmosférico especialmente controlado. Esto se hace para evitar que se produzcan reacciones químicas indeseables en la superficie del material que se está tratando, como oxidación o descarburación. La atmósfera protectora se emplea para garantizar que el producto terminado conserve las propiedades y el acabado superficial deseados.
Tipos de atmósferas protectoras:
Gas endotérmico: se trata de una atmósfera protectora común que suele ser una mezcla de monóxido de carbono (CO), hidrógeno (H2) y nitrógeno (N2). Se produce haciendo pasar gas natural a través de una retorta calentada llena de un catalizador de níquel.
Gas exotérmico: Producido por la combustión de combustible con un exceso de aire, las atmósferas exotérmicas generalmente consisten en nitrógeno, dióxido de carbono y vapor de agua. Se utilizan principalmente para procesos de recocido.
Mezclas de nitrógeno e hidrógeno: utilizadas principalmente para el recocido de acero inoxidable a alta temperatura, estas mezclas pueden ayudar a prevenir la formación de óxidos.
Vacío: en algunos procesos de tratamiento térmico, la mejor manera de prevenir reacciones no deseadas es realizar el tratamiento térmico al vacío, esencialmente eliminando la atmósfera por completo.
Otros gases: se pueden utilizar otros gases o mezclas específicos, como argón o gas formador (una mezcla de hidrógeno y nitrógeno), dependiendo de los requisitos específicos del proceso de tratamiento térmico.
Ventajas del tratamiento térmico con atmósfera protectora:
Previene la oxidación: Los metales calentados en presencia de oxígeno tienden a formar óxidos en sus superficies. Estos pueden afectar las propiedades mecánicas y la apariencia del material. Una atmósfera protectora lo impide.
Evita la descarburación: El carbono es un elemento esencial en el acero que afecta a su dureza. Cuando el acero se calienta en presencia de oxígeno, el carbono puede reaccionar con él y eliminarse de la capa superficial, lo que resulta en un proceso llamado descarburación. Esto da como resultado una capa superficial más blanda, lo que podría resultar indeseable para muchas aplicaciones.
Acabado superficial mejorado: Sin la formación de óxidos u otros compuestos no deseados, el producto final suele tener un acabado superficial mejor y más limpio.
Permite procesos de endurecimiento específicos: algunos tratamientos térmicos, como la carburación y la nitruración, introducen intencionalmente elementos como carbono o nitrógeno en la capa superficial de los metales para mejorar sus propiedades. Una atmósfera protectora permite controlar estos procesos.
En conclusión, el tratamiento térmico con atmósfera protectora es un proceso crucial en metalurgia que garantiza la producción consistente y de alta calidad de metales y aleaciones. Ya sea para mantener las propiedades de un material o impartir otras nuevas, el entorno controlado es fundamental para lograr los resultados deseados.