“Los tratamientos termoquímicos son procesos de gran aplicación en el mundo de la metalurgia para mejorar las propiedades superficiales de aceros y otras aleaciones», explica el químico Johathan L. Fernández de Ara. De acuerdo con sus explicaciones, este tipo de procedimientos se utilizan, habitualmente para incrementar los niveles de dureza y resistencia de los metales al desgaste o la corrosión «sin afectar de forma sustancial a las propiedades del núcleo del material”, añade.
Teniendo en cuenta estos precedentes, Fernández de Ara plantea en la tesis doctoral que ha defendido en la Universidad Pública de Navarra, UPNA, y que ha obtenido una calificación de sobresaliente «cum laude», plantea un novedoso tratamiento termoquímico con un equipo industrial rediseñado, con el que ha logrado una mejora notable de un tipo de acero de endurecimiento por precipitación, el denominado acero “maraging”, de amplio uso en la industria (aeronáutica, aeroespacial y de máquina-herramienta).
En concreto, sus trabajos dotan a dicho acero «maraging» de un alto valor añadido para sectores tan punteros como los mencionados y, además, lo consigue en menos tiempo y con un coste más reducido.
¿Cómo ha sido posible? Pues según explica el autor, mediante el proceso de la nitruración. Con este nombre se denomina el tratamiento termoquímico mediante el cual se incorpora nitrógeno a la superficie de materiales metálicos. Entre las diversas técnicas de uso cotidiano en la industria, Fernández de Ara escogió para su estudio la nitruración iónica, ya que ofrece, a su juicio, “mayor eficiencia”.
PATENTES
En su investigación, asimismo, este experto trabajó en el desarrollo de una novedosa tecnología (la nitruración iónica asistida por plasma de arco eléctrico), para lo que adaptó un equipo industrial (Deposición Física en fase Vapor o PVD, por sus siglas en inglés) con el fin de llevar a cabo estos procesos termoquímicos. Como fruto de este trabajo, realizado en las instalaciones de la Asociación de la Industria Navarra, AIN, se han obtenido patentes registradas a nivel nacional y europeo.
El tratamiento termoquímico, con el equipo industrial adaptado, lo aplicó Fernández al acero “maraging”. Se trata de un singular tipo de aleaciones que se usan, sobre todo, en el ámbito de la industria aeronáutica y aeroespacial y son también de aplicación en herramientas de conformado y moldes.
Incluso, «en la industria del ocio han tenido una cierta acogida, ya que se pueden encontrar palos de golf o armas de esgrima fabricadas en acero ‘maraging’, siempre en artículos de altas prestaciones y alto valor añadido”, indica Fernández de Ara, cuya tesis doctoral ha sido dirigida por el profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales de la UPNA José Antonio García Lorente.
Entre las propiedades de este tipo de aceros “maraging”, destacan, en palabras del doctorando, “su capacidad para aunar alta dureza y extraordinaria resistencia al impacto, buen mantenimiento de las propiedades a altas temperaturas y su facilidad para ser soldado y mecanizado”. Sin embargo, presentan “limitaciones en cuanto a su resistencia al desgaste abrasivo, en comparación con otros aceros de herramientas, y una limitada resistencia a la corrosión”, opinó.
El acero “maraging” obtiene sus propiedades a través de un tratamiento térmico (primero, solubilización, que consiste en someterlo a temperaturas que rondan los ochocientos grados y luego enfriarlo al aire, para, posteriormente, envejecerlo por precipitación, manteniéndolo a temperaturas de entre 420 y 520 grados).
Y como este material necesita de tratamientos, como la nitruración en plasma, para mejorar sus prestaciones técnicas, Fernández de Ara simultaneó la etapa de envejecimiento (propia de la fabricación de este acero) con la de nitruración para, reduciendo costes y tiempo, lograr “una mejora muy notable de las propiedades superficiales de estos materiales en relación a su dureza superficial y resistencia a la corrosión y, especialmente, al desgaste abrasivo”.
SOBRE EL PROMOTOR
Jonathan L. Fernández de Ara se licenció en Ciencias Químicas por la Universidad de Navarra y, posteriormente, cursó el Máster en Ingeniería de Materiales y Fabricación en la Universidad Pública de Navarra.
En la actualidad, Fernández de Ara es director de proyectos de I+D en el Centro de Ingeniería Avanzada de Superficies de la Asociación de la Industria Navarra, AIN. Previamente, trabajó en BSH Electrodomésticos y en Igartex. Además, es coautor de dos artículos científicos y ha participado en cuatro congresos.
