Tratamientos térmicos

Tratamientos térmicos 1. R/

Se entiende por tratamiento térmico por el conjunto de operaciones de calentamiento,

permanencia y enfriamiento de las aleaciones de metales en estado sólido con el fin de cambiar su estructura y conseguir las propiedades físicas y mecánicas necesarias, esto se hace variando la temperatura del material pero sin variar la composición química.

2. R/

Al pasar por un proceso de tratamiento térmico adecuado, permite aumentar

significativamente las propiedades mecánicas de dureza, tenacidad y resistencia mecánica del acero. Los tratamientos térmicos cambian la microestructura ó estructuras cristalinas del material, con lo que las propiedades macroscópicas del acero también son alteradas ese sería el cambio que tendría una pieza al pasar este proceso.

3. R/

Se obtiene un mejoramiento en las propiedades de los metales y aleaciones, por lo

general, de tipo mecánico. En ocasiones se utiliza este tipo de tratamientos para, posteriormente, conformar el material.

4. R/ Un tratamiento térmico consta de tres etapas que se presentan a continuación: • Calentamiento hasta la temperatura fijada: La elevación de temperatura debe ser uniforme en la pieza. • Permanencia a la temperatura fijada: Su fin es la completa transformación del constituyente estructural de partida. Puede considerarse suficiente una permanencia de unos 2 minutos por milímetro de espesor. • Enfriamiento: Este enfriamiento tiene que ser rigurosamente controlado en función del tipo de tratamiento que se realice.

5. R/ El temple: se utiliza para obtener un tipo de aceros de alta dureza llamado martensita. Se trata de elevar la temperatura del acero hasta una temperatura cercana a 1000 ºC y posteriormente someterlo a enfriamientos rápidos o bruscos y continuos en agua, aceite o aire. El recocido: consiste en calentar un material hasta una temperatura dada y, posteriormente, enfriarlo lentamente. Se utiliza, al igual que el caso anterior, para suprimir los defectos del temple. – Elimina tensiones del temple. – Aumenta la plasticidad, ductilidad y tenacidad del acero.

Normalizado Este tratamiento se emplea para eliminar tensiones internas sufridas por el material tras una conformación mecánica, tales como una forja o laminación para conferir al acero unas propiedades que se consideran normales de su composición. El normalizado se practica calentando rápidamente el material hasta una temperatura crítica y se mantiene en ella durante un tiempo. A partir de ese momento, su estructura interna se vuelve más uniforme y aumenta la tenacidad del acero. Revenido El revenido es el tratamiento térmico que sigue al temple. Recuerda que un acero templado es aquel que tiene una dureza muy alta (llamado martensita), pero tiene el inconveniente de ser frágil y poco porque tiene tensiones internas. El revenido consiste en calentar la pieza templada hasta cierta temperatura, para reducir las tensiones internas que tiene el acero martensítico (de alta dureza). De esto modo, evitamos que el acero sea frágil, sacrificando un poco la dureza. La velocidad de enfriamiento es, por lo general, rápida.

Velocidad crítica de temple: Es la mínima velocidad de enfriamiento que permite obtener una estructura 100% martensítica. La velocidad crítica de temple depende de: •Severidad de temple. •Espesor de la pieza: A medida que nos vamos alejando de la superficie de la pieza y nos adentramos a la zona del núcleo, encontramos un flujo de calor desde el centro a la superficie con su correspondiente gradiente de temperatura donde la caída en la velocidad de enfriamiento es tan grande que esta termina siendo inferior ala velocidad crítica de temple y no podemos obtener 100% Martensíta. •Los elementos de aleación, salvo contadas excepciones, aumentan la templabilidad y bajan la velocidad crítica. TEMPERATURA DE TEMPLE O DE AUSTENIZACION En el caso de los aceros hipoeutectoides la temperatura de austenización recomendada es de unos 30 grados Celsius por encima de su temperatura critica superior, Ac3. Esta temperatura es la misma que se indica para otro tratamiento térmico como es el recocido. Si el calentamiento se produce a temperaturas inferiores a A3, quedará sin transformarse cierta cantidad de ferrita proeutectoide; la cual después del temple, dará origen a la existencia de puntos blandos y una dureza menor. En los ordinarios de carbono hipereutectoides, la temperatura de austenización se encuentra normalmente las líneas Acm y A3 ( como se demuestra en el diagrama de hierro carbono ) La línea

Acm tiene una pendiente tan pronunciada, que para que se disuelva toda la cementita proeutectoide, se requiere temperaturas muy elevadas con el consiguiente desarrollo del tamaño de grano austenítico y la formación de una fase grosera y perjudicial que puede dar origen a la aparición de grietas en el enfriamiento. Temperatura crítica superior (tcs) de un acero varia con su contenido de carbono y es aquella temperatura en la cual la austenita comienza a transformarse en ferrita y cementita bajo condiciones de enfriamiento lento. Esta representada por la linea gsh. De igual manera se denomina temperatura critica inferior (tci) la temperatura de 723 º c a la cual se forma la perlita y es la misma para aceros al carbono de todas las composiciones linea psg.

6. R/ Las variables que podemos encontrar en los tratamientos térmicos serian la: a) b) c) d)

Temperatura Tiempo Velocidad Presión

a y b son las más principales

7. R/ El revenido se efectúa en hornos independientes especialmente diseñados para casa caso. 1. Revenido de bajas temperaturas (entre 180° -220°C) se reducen tensiones internas y se conserva la estructura martensita. 2. Revenido a medias temperaturas (entre 300° - 400°) modificación de la martensita a troosita (aplicadas a muelles y matrices). 3. Revenido a altas temperaturas (entre 500°-550°) la troosita se convierte en otra forma llamada sorbita, se aplica fundamentalmente para el acero de construcción.

8. R/ Los tipos de recocidos que hay son: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Para la eliminación de esfuerzos De proceso Por esferoidizacion o globular De regeneración o total Isotérmico homogenizacion