clasificacion de tratamientos termicos del acero
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Tratamiento Termico
Proceso al que se someten los metales u
otros tipos de materiales sólidos como
polimeros con el fin de mejorar sus
propiedades mecánicas, especialmente
la dureza, la resistencia y la elasticidad.
Consiste en:
Enfriarlo a la velocidad
conveniente
Calentar el acero a una temperatura determinada
Mantenerlo a esa
temperatura durante un cierto
tiempo hasta que se forme la
estructura deseada
Propiedades Mecanicas
Dependen tanto de la composición química como de la estructura cristalina
que tenga el acero. Los tratamientos térmicos modifican esa estructura
cristalina sin alterar la composición química, dando a los materiales unas
características mecánicas concretas.
Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material a dejarse
erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material.
Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin
producir fisuras (resistencia al impacto).
Maquinabilidad: Es la facilidad que posee un material de permitir el proceso
de mecanizado por arranque de viruta.
Dureza: Es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar.
Las propiedades fisicas y mecanicas
dependen del tamaño, la forma y el perfil de
los microconstituyentes presentes.
Por lo general, los microconstituyentes
presentes en el acero son la ferrita, troostita,
sorbita, austenita y cementita.
Vd
Principio del Tratamiento
Termico
Un metal cambia de estructura cuando se
calienta a cierta temperatura y los
cambios estructurales ocurren
nuevamente cuando la aleacion se enfria
a temperatura ambiente.
Para conocer a que temperatura debe elevarse el
metal para que se reciba un tratamiento térmico
es recomendable contar con los diagramas de
cambio de fases como el de hierro–carbono.
En este tipo de diagramas se especifican las
temperaturas en las que suceden los cambios de
fase (cambios de estructura cristalina),
dependiendo de los materiales diluidos.
Referentes de temperaturas en
los tratamientos
Son las líneas de transformación de los constituyentes estables en el diagrama Fe-C (perlita, ferrita y cementita) Ac3: ferrita
Acm: cementita
Ac1: perlita
Tecnicas de Modificacion
Tratamientos
térmicos:
Recocido
Temple
Revenido
Normalizado
Tratamientos
Tratamientos
termo-químicos
Cementacion
Nitruracion
Cianuracion
Carbonitruracion
Recocido
Consiste básicamente en un
calentamiento hasta temperatura de
austenitización (800-925 °C) seguido de
un enfriamiento lento.
Con este tratamiento se logra aumentar la
elasticidad, mientras que disminuye la
dureza.
Termico
También facilita el mecanizado de las
piezas al homogeneizar la estructura,
afinar el grano y ablandar el material,
eliminando la acritud que produce el
trabajo en frío y las tensiones internas.
Estado en el que se encuentra
un material cuando ha perdido
su ductilidad y maleabilidad.
Termico
Temple
Su finalidad es aumentar la dureza y la
resistencia del acero. Para ello, se
calienta el acero a una temperatura
ligeramente más elevada que la crítica
superior Ac (entre 900-950 °C) y se enfría
luego más o menos rápidamente (según
características de la pieza) en un medio
como agua, aceite, etcétera.
Termico
Revenido
Se aplica a aceros previamente
templados, para disminuir ligeramente los
efectos del temple, conservando parte de
la dureza y aumentar la tenacidad.
Consigue disminuir la dureza y resistencia
de los aceros templados, se eliminan las
tensiones creadas en el temple y se
mejora la tenacidad, dejando al acero con
la dureza o resistencia deseada.
Termico
Normalizado
Tiene por objeto dejar un material en
estado normal, es decir, ausencia de
tensiones internas y con una distribución
uniforme del carbono. Se suele emplear
como tratamiento previo al temple y al
revenido.
Termico
Materiales
Cementacion
Aumenta la dureza superficial de una
pieza de acero dulce, aumentando la
concentración de carbono en la superficie.
El tratamiento logra aumentar el
contenido de carbono de la zona
periférica, obteniéndose después, por
medio de temples y revenidos, una gran
dureza superficial, resistencia al desgaste
y buena tenacidad en el núcleo.
Termoquimico
Nitruracion
Al igual que la cementación, aumenta la
dureza superficial, aunque lo hace en
mayor medida, incorporando nitrógeno en
la composición de la superficie de la
pieza. Se logra calentando el acero a
temperaturas comprendidas entre 400 y
525 °C, dentro de una corriente de gas
amoníaco, más nitrógeno.
Termoquimico
Cianuracion
Endurecimiento superficial de pequeñas
piezas de acero. Se utilizan baños
con cianuro, carbonato y cianato sódico.
Se aplican temperaturas entre 760 y
950 °C.
Termoquimico
Carbonitruracion
(C+N): al igual que la cianuración, introduce
carbono y nitrógeno en una capa superficial,
pero con
hidrocarburos como metano, etano o propano;
amoníaco (NH3) y monóxido de
carbono (CO). En el proceso se requieren
temperaturas de 650 a 850 °C y es necesario
realizar un temple y un revenido posterior.
Termoquimico
Materiales
En esencia:
Termicos Recocido
Suavizar aceros, mejorar
maquinabilidad
Temple Aumentar dureza y resistencia
del acero
Revenido Disminuir la dureza y resistencia de los
aceros templados
Normalizado Dejar un material en estado normal, es decir,
ausencia de tensiones internas.
En esencia:
Termoquimicos
Cementacion Aumenta la dureza superficial
de una pieza de acero dulce
Nitruracion Aumenta la dureza superficial,
aunque lo hace en mayor medida
Cianuracion Endurecimiento superficial de pequeñas
piezas de acero
Carbonitruracion Obtener superficies extremadamente duras y
un núcleo tenaz.