Artículo principal: Tratamiento químico-térmico de metales
Saturación por difusión con metales : saturación de la superficie del acero con aluminio , cromo , zinc , silicio y otros elementos. Uno de los métodos de fortalecimiento de materiales .
Los productos enriquecidos con estos elementos adquieren propiedades valiosas, que incluyen alta resistencia al calor, resistencia a la corrosión, mayor resistencia al desgaste y dureza.
El metalizador es una ferroaleación con adición de cloruro de amonio (NH 4 Cl). Como resultado de la reacción del metalizador con HCl o Cl 2 , se forman compuestos de cloro volátiles con el metal ( AlCl 3 , CrCl 2 , SiCl 4 y así sucesivamente) que, como resultado del contacto con la superficie del metal, se disocia con la formación de átomos libres.
Este tipo de metalización se realiza sumergiendo la pieza en metal fundido si el metal que se difunde tiene un punto de fusión bajo.
Se lleva a cabo en medios gaseosos constituidos por compuestos halógenos del elemento difusor. La metalización por difusión de gas se lleva a cabo en hornos de mufla o en hornos de diseño especial a 700...1000 °C. La fase gaseosa se puede generar a cierta distancia de la superficie de saturación (método sin contacto), o en la zona de contacto de la fuente de fase activa con la superficie metálica (método de contacto).
Los tipos más comunes de saturación por difusión con metales son:
La superficie de una pieza metalizada por difusión tiene una alta resistencia al calor , por lo tanto, los productos resistentes al calor se fabrican a partir de aceros al carbono simples, seguidos de aluminizado , cromado y siliconado . Las capas de boro tienen una dureza excepcionalmente alta (hasta HV 2000) y una alta resistencia al desgaste abrasivo debido a la formación de boruros de hierro de alta dureza: FeB y Fe 2 B en la superficie; sin embargo, las capas boradas son muy frágiles. La sulfuración es la saturación de la superficie del acero con azufre. Para una herramienta de corte, la vida útil de la herramienta aumenta de 2 a 3 veces.
La difusión de cromo , aluminio y otros metales es mucho más lenta que la del carbono y el nitrógeno, porque el carbono y el nitrógeno forman soluciones intersticiales con el hierro y las soluciones de sustitución de metales . Bajo las mismas condiciones de temperatura y tiempo, las capas de difusión durante la metalización son decenas o incluso cientos de veces más delgadas que durante la cementación. Una tasa de difusión tan baja evita que los procesos de saturación por difusión se generalicen en la industria, ya que el proceso es costoso y se lleva a cabo a altas temperaturas (1000-1200 °C) durante mucho tiempo. Sólo las especiales propiedades de la capa y la posibilidad de ahorrar elementos de aleación al utilizar procesos de metalización por difusión han propiciado parte de su uso en la industria.