El objetivo principal del tratamiento de superficies de piezas de pulvimetalurgia:
1. Mejorar la resistencia al desgaste
2. Mejorar la resistencia a la corrosión
3. Mejorar la resistencia a la fatiga
Los métodos de tratamiento de superficies aplicados a las piezas de pulvimetalurgia se pueden dividir básicamente en las siguientes cinco categorías:
1. Recubrimiento: Cubrir la superficie de la pieza procesada con una capa de otros materiales sin ninguna reacción química.
2. Tratamiento químico de superficie: la reacción química entre la superficie de la pieza procesada y el reactivo externo.
3. Tratamiento térmico químico: otros elementos como C y N se difunden a la superficie de la pieza procesada.
4. Tratamiento térmico superficial: el cambio de fase se genera por el cambio cíclico de temperatura, que cambia la microestructura de la superficie de la pieza procesada.
5. Método de deformación mecánica: para producir deformación mecánica en la superficie de la pieza procesada, principalmente para producir tensión residual de compresión, al tiempo que aumenta la densidad de la superficie.
Ⅰ. Recubrimiento
La galvanoplastia se puede aplicar a piezas pulvimetalúrgicas, pero solo se puede llevar a cabo tras un pretratamiento (como inmersión en cobre o cera para sellar orificios) para evitar la penetración del electrolito. Tras el tratamiento de galvanoplastia, suele mejorarse la resistencia a la corrosión de las piezas. Ejemplos comunes son la galvanización (reutilización del cromato para la pasivación tras la galvanización para obtener una superficie brillante de color negro o verde militar) y el niquelado.
El niquelado químico es superior al niquelado electrolítico en algunos aspectos, como el control del espesor del recubrimiento y la eficiencia del recubrimiento.
El método de galvanizado en seco no requiere ni sellado ni galvanización. Se divide en galvanizado en polvo y galvanizado mecánico.
Cuando se requieren propiedades antioxidantes, anticorrosivas, estética y aislamiento eléctrico, se puede utilizar pintura. Los métodos se dividen en: recubrimiento plástico, esmaltado y pulverizado de metal.
II.Tratamiento químico de superficies
El tratamiento con vapor es el más común de todos los procesos de tratamiento de superficies para piezas de pulvimetalurgia. El tratamiento con vapor consiste en calentar las piezas a 530-550 °C en una atmósfera de vapor para producir una capa superficial magnética (Fe₃O₄). Mediante la oxidación de la superficie de la matriz de hierro, se mejoran la resistencia al desgaste y las propiedades de fricción, y las piezas son resistentes al óxido (reforzadas aún más por la inmersión en aceite). La capa de óxido tiene un espesor aproximado de 0,001-0,005 mm, cubre toda la superficie exterior y puede difundirse al centro de la pieza a través de poros interconectados. El relleno de este poro aumenta la dureza aparente, mejorando así la resistencia al desgaste y dándole un grado moderado de compactación.
El tratamiento de fosfato en frío consiste en una reacción química en un baño de sal para formar fosfato complejo en la superficie de la pieza. El fosfato de zinc se utiliza para el pretratamiento de recubrimientos y plásticos, y el fosfato de manganeso se utiliza para aplicaciones de fricción.
El pavonado se realiza colocando la pieza en un baño de clorato de potasio a 150 °C mediante corrosión química. La superficie de la pieza adquiere un color azul oscuro. El espesor de la capa de pavonado es de aproximadamente 0,001 mm. Tras el pavonado, la superficie de las piezas presenta una excelente apariencia y posee propiedades antioxidantes.
La coloración por nitruración utiliza nitrógeno húmedo como oxidante. Durante el enfriamiento de la pieza tras la sinterización, se forma una capa de óxido a una temperatura de 200-550 °C. El color de la capa de óxido formada varía con la temperatura de procesamiento.
El tratamiento anticorrosión anodizado se utiliza en piezas a base de aluminio para mejorar su apariencia y rendimiento anticorrosión.
El tratamiento de pasivación se aplica a piezas de acero inoxidable, principalmente para formar una capa protectora superficial contra el óxido. Estos óxidos pueden formarse mediante calor o métodos químicos, como la inmersión en ácido nítrico o solución de clorato de sodio. Para evitar la inmersión de la solución, el método químico requiere un tratamiento previo con lacre.
