Estudio de diferentes tipos de nitruraciones sobre un acero de elevada conductividad térmica

Abstract

El siguiente proyecto tiene como título “Estudio de diferentes tipos de nitruraciones sobre un acero de elevada conductividad térmica” y pretende investigar el efecto de diferentes tipos de tratamientos superficiales de nitruración sobre un acero de extrema conductividad térmica desarrollado por la empresa ROVALMA, S.A. La empresa ROVALMA, S.A. ha desarrollado un acero de trabajo en caliente con extrema conductividad térmica (de hasta 60 W/m·K), especialmente indicado para moldes de inyección de aluminio. Puede ser también utilizado para otras aplicaciones de trabajo en caliente, como inyección de aleaciones ligeras o estampación en caliente de chapa recubierta, y en general para cualquier aplicación que pueda beneficiarse de una elevada conductividad térmica. En muchas ocasiones es necesaria la implementación de tratamientos superficiales de endurecimiento, como la nitruración, para aumentar la dureza superficial del material. En este proyecto se realiza un estudio sobre el efecto de diferentes tipos de nitruraciones que existen actualmente en el mercado, como pueden ser la nitruración en gas, en sales, en vacío y por plasma, en la elevada conductividad térmica del material. También se evaluará cual es el método de nitruración más adecuado para obtener un mayor endurecimiento superficial. Adicionalmente, este estudio también incluye la evaluación del efecto que tiene la deposición de capas nitruradas sobre la difusividad térmica del material base. Para las medidas de difusividad térmica se dispone en la empresa de un equipo de medida de difusividad térmica, Láser Flash, que determina esta propiedad del material a través de la aplicación de un láser que incide en la muestra y la calienta. Para la evaluación de durezas superficiales se dispone de un microdurómetro. Los tratamientos superficiales de nitruración se llevarán a cabo en diferentes empresas externas. De las nitruraciones investigadas en el proyecto, las que se consideran mas adecuadas para el tipo de material estudiado, son las nitruraciones por plasma y en gas. Son las más indicadas en cuanto a dureza superficial conseguida, (se consiguen durezas del orden de unos 720 HV para nitruracion en plasma y de 800 HV para nitruración en gas) y en cuanto a grosor de capa conseguido (se obtienen grosores de zona de difusión de 280 y 450 mm para nitruración en gas y en plasma, respectivamente). Por lo que hace referencia al estudio del efecto de la nitruración sobre la difusividad térmica del material base, se puede afirmar que los tratamientos superficiales de endurecimiento estudiados no afectan de manera significativa a las excelentes propiedades térmicas del material base, HTCS 130.