Tratamiento térmico

Es el proceso al que se someten los metales u otros tipos de materiales sólidos como polímeros con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la elasticidad.

TRATAMIENTOS TÉRMICOS SIMPLES

RECOCIDO INTERMEDIO

Se lleva a cabo a baja temperatura (80°C a 170°C

bajo cero), sirve para eliminar el efecto de deformación en

frío en los aceros.

RECOCIDO NORMALIZADO

Produce una perlita fina con mayor resistencia mecánica, el recocido hace que el acero se enfríe dando perlita gruesa y el

normalizado provoca que el acero se enfríe más rápido y

produce perlita fina.

ESFEROIDIZACIÓN

Transforma partículas esféricas grandes con el fin de acortar la superficie de bordes, para después producir las propiedades que se requieren en el acero.

Tratamiento térmico isotérmicos

Se realizan mediante baños de sales o de plomo calentados atemperaturas adecuadas en los cuales se sumergen las piezas previamente calentadas a temperaturas adecuadas, manteniéndolas durante un tiempo determinado produciendo luego un enfriamiento al aire.

tratamientos térmicos isotérmicos

Revenido en la fase austenítica y recocido

isotérmico

El primero se usa para producir bainita, esto se logra con la austenitización del acero a cierta temperatura y el recocido isotérmico consiste en la austentización con un enfriamiento veloz para que la austenia se convierta en perlita.

Efecto del carbono sobre el diagrama TTT

Proporciona ferrita y austenita en equilibrio, esto a partir de procesar acero

Interrupción de la transformación isotérmica

Al interrumpir el tratamiento térmico isotérmico se crean micro estructuras complicadas como: alguna que tendrá perlita, ferrita, bainita y martensita.

DIAGRAMA TTT

Tratamientos térmicos de templado y revenido

Este proceso hace más tenaz y menos quebradizo el acero aunque pierde algo de dureza. El proceso consiste en limpiar la pieza con un abrasivo para luego calentarla hasta la temperatura adecuada, para después enfriarla con rapidez en el mismo medio que se utilizó para endurecerla.

Color Grados C Tipos de aceros

Azul claro 320 Destornilladores y resortes

Azul oscuro 300 Cuchillos y cinceles para acero

Morado 270 Árboles y cinceles para madera

Paja claro 220 Herramientas como brocas, machuelos

Paja mediano 240 Punzones dados y fresas

Paja obscuro 255 Cizallas y martillos

Tratamientos térmicos de templado y revenido

Austenita retenida

Es la austenita que queda atrapada en la estructura, no logra transformarse en martensita durante el tratamiento de templado en razón de la expansión volumétrica asociada con la reacción

Esfuerzos residuales y agrietamientos

Los esfuerzos residuales se crean con el cambio de volumen, si estos esfuerzos rebasan el límite elástico aparecen grietas de templado, el fin de esto es transformar acero en martensita

Rapidez de templado

Es la velocidad a la que se enfría el acero, esto depende de la temperatura y de las características térmicas del medio usado para el temple

Tratamientos de superficies.

Hay algunos casos de piezas que deben poder soportar un gran desgaste superficial,además de otros esfuerzos como flexión, torsión, etc. Si fueran totalmente endurecidosaguantarían el desgaste pero no la flexión o la torsión y se romperían en esos casos se haceendurecimiento superficial manteniendo el núcleo blando

Tratamientos de superficies

Cementación

Se parte de un acero de bajo contenido de carbono, se coloca la pieza rodeada de carbón vegetal, para producir la carburación de la misma en una capa de hasta 1 mm de espesor luego se templan, endureciéndose solo la capa exterior.

Carbo nitruración

se hace con gases o en baños de cianuro

Nitruración

se utiliza el nitrógeno para producir el endurecimiento superficial colocando la pieza en hornos de baja temperatura en presencia del gas.

Se denomina perlita a la microestructura formada por capas o láminas alternas de las dos fases (α y cementita) durante el enfriamiento lento de un acero a temperatura eutectoide.

La austenita es una forma de ordenamiento distinta de los átomos de hierro y carbono. Ésta es la forma estable del hierro puro a temperaturas que oscilan entre los 900 a 1400 ºC. Está formado por una disolución sólida del carbono de hierro, lo que supone un porcentaje máximo de C del 2%. Es dúctil, blanda y tenaz.

La ferrita (o hierro alfa, hierro beta o hierro delta) es, en metalurgia una de las estructuras moleculares del hierro. Cristaliza en el sistema cúbico centrado en el cuerpo (BCC) y tiene propiedades magnéticas (sólo la alfa), a diferencia de la austenita, que es FCC y no magnética.

La bainita es una mezcla de fases de ferrita y cementita y en su formación intervienen procesos de difusión.

Martensita es el nombre que recibe la fase cristalina BCT, en aleaciones ferrosas. Dicha fase se genera a partir de una transformación de fases sin difusión, a una velocidad que es muy cercana a la velocidad del sonido en el material. Por extensión se denominan martensita todas las fases que se producen a raíz de una transformación sin difusión materiales metálicos.

La cementita o carburo de hierro se produce por efecto del exceso de carbono sobre el límite de solubilidad. Si bien la composición química de la cementita es Fe3C, la estructura cristalina es del tipo ortorrómbica con 12 átomos de hierro y 4 átomos de carbono por celda. La cementita es muy dura y frágil y, por lo tanto, no es posible de utilizar para operaciones de laminado o forja debido a su dificultad para ajustarse a las concentraciones de esfuerzos.

SIGNIFICADOS DE ALGUNAS PALABRAS