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PROCESO DE TERMOTRATADO

Oscar Fuentes

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FORMAS DE CAMBIAR LASCARACTERISTICAS MECANICAS DEL ACERO

Composición Química

Endurecimiento (Trabajo Mecánico)

Tratamiento Térmico en línea óTermotratado

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TERMOTRATADO Ó TRATAMIENTOSTERMICOS EN LINEA

El Thermex y el Tempcore (marcas registradas),

son los procesos más utilizados para el tratamientotérmico en línea de barras corrugadas para

refuerzo de Hormigón.

Estos dos sistemas son semejantes en el concepto yen las instalaciones usadas, difieren en detalles

constructivos y de procesos.

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PROCESO DE TERMOTRATADO“TEMPOCORE”

Este proceso fué desarrollado por el Centre de

Recherches Métallurgiques (CRM), de lieja, Belgica,bajo la denominación comercial de TEMPCORE, enlos 70’s. El sistema de enfriamiento consiste de

varias cajas de enfriamiento con tubos en los que se

introduce un caudal de agua de 600 a 800 m3/h,

dependiendo del diámetro de la barra que se está

procesando, a una presión en el orden de 1,2 Mpa.

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Pocos años después, en Alemania, Franz Tamm

desarrollo en Heningsdorfer Stahl un proceso con elmismo objetivo; pero con diferencias constructivas y

de operación, denominado THERMEX.   En esteproceso se usan presiones de hasta 2 Mpa y caudales

por debajo de los 400 m3/h. para mantener laturbulencia en todo el tubo, mejorando la

transferencia de calor, el interior de los tubos tiene

una forma de venturi.

PROCESO DE TERMOTRATADO“THERMEX”

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TERMOTRATADO Ó TRATAMIENTOS

TERMICOS EN LINEATanto el Thermex, como el Tempcore, están basados en lastransformaciones que los aceros sufren, cuando son

enfriados, a partir de una temperatura en la que su

estructura es 100% constituida por austenita.

Esas transformaciones de estructura metalúrgica que cada

acero sufre, al ser enfriado a partir de una temperatura en la

cual está completamente austenitizado, son representadasen un gráfico conocido como Diagrama o Curvas TTT(Temperatura, Tiempo, Transformación) ó curvas deTransformación Isotérmica.

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PROPOSITO DEL TERMOTRATADO

(THERMEX)Mejorar las características mecánicas de las barras

corrugadas producidas a partir de palanquilla con bajo

contenido de carbono.

Ejemplo: Utilizar palanquilla de acero G40, y realizar el

proceso de tratamiento térmico en línea (THERMEX), para

obtener barras corrugadas G60. Ahorrando la compra de

ferroaleaciones necesarias para fundir palanquilla de acero

G60.

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PROCESO DE TERMOTRATADO (Etapas)

Enfriar con agua las barrascorrugadas a la salida de la

última caja de laminación

para obtener tres ciclos de

enfriamiento:

Enfriamiento drástico con

agua a presión (Temple).

Enfriamiento al aire

(Salida termotratado)

( Auto revenido).

Enfriamiento lento (Mesa

de Enfriamiento).

Caja Acabadora

Cizalla corte

multiple

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TRANSFORMACION ESTRUCTURA CRISTALINA

  tapa de

Temple

  tapa de

Revenido

  nfriamiento

Final

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PROCESO DE TERMOTRATADO (Etapas)

1ra. ETAPA:   Ocurre cuando finaliza el proceso de conformado(Laminación). Las barras, en estado austenítico ingresan a un

sistema en que la superficie es refrigerada con agua, a una

presión y caudal suficientes como para disminuir la

temperatura de la superficie, formando una estructuramartensítica, una parte intermedia formada por una mezcla de

austenita/martensita y el núcleo de austenita. El porcentaje de

martensita baja a partir de la parte externa hasta el núcleo.

2da. ETAPA:   Ocurre cuando la barra abandona la zonarefrigerada, el calor acumulado en el centro es conducido hacia

el exterior y la martensita formada durante la primera etapa se

auto-reviene asegurando en el mismo tiempo una buena

ductilidad y un elevado límite de elasticidad.

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PROCESO DE TERMOTRATADO (Etapas)

3ra. ETAPA:   Ocurre cuando las barras son descargadas en lamesa de enfriamiento. El núcleo todavía austenítico, se

transforma en una mezcla de ferrita/perlita o de

ferrita/perlita/bainita dependiendo principalmente de:

Composición química de la barra

Diámetro

Temperatura de laminación en la Caja Acabadora.

Con esta combinación de estructuras se obtiene una barra de altaresistencia soldable, con un tenor de carbono y manganeso bien por 

debajo del necesario para las barras de dureza natural.

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RESULTADOS DEL PROCESO THERMEX

Mejor soldabilidad de las barras.

Mejor homogeneidad de la

estructura interna.

Buena ductilidad.

Alto Límite de Elasticidad.

Menor costo de transformación.

(Ref. reducción costo de

palanquillas entre 8% - 18%.)

Una composición química para

un acero de bajo carbono se

utiliza para cubrir la producción

de una amplia gama de barras,

además de otros requisitos

estándar.

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MUY IMPORTANTE !!! 

El fabricante debe proporcionar los diámetros minimo y maximo de los agujeros

de las boquillas, el mínimo caudal y presión de agua requerido por línea para

obtener las caracteristicas mecanicas del producto terminado.

ESQUEMA TIPICO THERMEX

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Se requiere de un manual metalúrgico teórico que explique el

proceso de tratamiento, que incluya tablas y gráficos para las

distintas calidades de los aceros que serán procesados.

CURVAS DE ENFRIAMIENTO