Acabados de los metales - Formación de nuevas superficies por difusión

Existen otros tratamientos superficiales basados en los fenómenos de difusión y que pueden producir, en algunos casos, endurecimiento de la superficie por la formación de soluciones sólidas mediante reacciones de precipitación. La mayoría de ellos fueron originariamente proyectados para aumentar la resistencia a la corrosión o presentar buenas propiedades en condiciones de servicio a altas temperaturas, pero algunos incrementan, además, la resistencia al desgaste.

Estos procesos industriales reciben diferentes denominaciones, según el elemento químico que actúe, y se conocen con el nombre de cromizado, siliciado, calorizado, sherardizado y sulfinizado.

Algunos de estos tratamientos pueden aplicarse a metales no férreos, pero su uso principal es con los aceros.

1. Cromizado

El tratamiento que difunde el cromo en el hierro o en el acero se conoce con el nombre de cromizado. el cual convierte la superficie del material tratado en un acero inoxidable. La composición de la capa cromizada varia de una forma continua desde 30-50% de cromo en la superficie hasta el 12% de Cr en la zona de separación de la aleación base. La variación de dimensiones y peso de la pieza tratada es muy pequeña, ya que durante el proceso de cromizado se produce un intercambio de átomos de Cr y Fe (que se difunde hacia el exterior), teniendo ambos un diámetro y peso atómico parecidos.

La diferencia básica existente entre los diversos procesos de cromizado estriba en la naturaleza del agente portador de cromo, el cual puede ser, a la temperatura de trabajo, sólido, líquido o gaseoso.

2. Siliciado

La operación, basada en la difusión del silicio en el hierro o acero, se conoce con el nombre de siliciado, siendo lliring su iniciador. La zona superficial de la capa producida es esencialmente una solución sólida de hierro y silicio, y contiene aproximadamente el 14% de silicio.

Es decir, este tratamiento proporciona a las superficies de las piezas las buenas propiedades de las aleaciones Fe-Si, sin poseer los conocidos inconvenientes de las mismas: fragilidad, elevado precio y dificultades de fabricación. Además es más económico que otros tratamientos superficiales.

3. Calorizado

Se denomina de este modo el tratamiento que tiene por objeto alear, mediante difusión, aluminio a la superficie de un acero al carbono o aleado. El proceso fue desarrollado por la General Electric Company el año 1915, y concebido, originalmente, como un medio de protección del hierro a la oxidación a elevadas temperaturas.

4. Sherardizado

La protección del acero por el cinc se conoce con el nombre de sherardízación, en honor de su inventor, Sherard Cowper Coles, en el año 1901. El proceso consiste en el calentamiento de las piezas a tratar con polvo de cinc. Puesto que hay que evitar la oxidación del cinc, el tratamiento debe realizarse en recipiente cerrado y con la adición de pequeñas cantidades de un producto apropiado, generalmente el naftaleno.

5. Sulfinizado

Este proceso, relativamente moderno, puesto que Fouery y Béze lo patentaron en Francia en el año 1957 con el nombre de Sulfínuz, consiste en un tratamiento a la temperatura de aproximadamente 570° C en un baño de ciertas sales durante tiempos que oscilan entre 2 y 3 horas, función de la capa que se desee, la cual puede llegar a ser de 0,3 mm.