tratamientos termicos

20
Presentado por: ANA CAROLINA BERNAL TOVAR INGENIERÍA INDUSTRIAL 28-09-2009

Upload: anacarolinabernaltovar

Post on 12-Jun-2015

2.012 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: TRATAMIENTOS TERMICOS

Presentado por: ANA CAROLINA BERNAL TOVAR

INGENIERÍA INDUSTRIAL28-09-2009

Page 2: TRATAMIENTOS TERMICOS

TRATAMIENTO TERMICO

Los Tratamientos Térmicos se refieren a una amplia gama de operaciones llevadas a cabo a elevadas temperaturas, con las cuales se transforman las propiedades de los metales y de las aleaciones para poder trabajarlos eficientemente o para conferirles determinadas características mecánicas o tecnológicas obteniendo beneficios como: reducir los esfuerzos internos, el tamaño del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dúctil. Pero en general lo que se busca en un tratamiento térmico es obtener un material resistente tanto al desgaste como la tensión.en este proceso no se transforma su estructura química, pero si su estructura y estado mecánico.

Page 3: TRATAMIENTOS TERMICOS

TRATAMIENTO TERMICO EN LOS METALES

En los metales generalmente sus átomos se encuentran distribuidos en una red denominada red cristalina.Los tratamientos térmicos en este tipo de material se basan primordialmente en el hecho de que estas micro estructuras pueden ser modificadas, mediante calentamiento y enfriamiento con el fin de alterar las propiedades de dureza, resistencia, tenacidad y ductilidad del material.

Page 4: TRATAMIENTOS TERMICOS

en le tratamiento térmico del acero podríamos decir que el objetivo de este proceso es controlar la cantidad, la forma, el tamaño y la distribución de las partículas de cementita contenidas en la ferrita, que son las que determinan las propiedades físicas del acero. Consiste en calentar El metal hasta una temperatura a la que se forma austenita y después enfriarlo rápidamente sumergiéndolo en agua o aceite.Otro método de tratamiento térmico es la cementación, en la que se endurecen las superficies de las piezas de acero calentándolas con compuestos de carbono o nitrógeno.

Page 5: TRATAMIENTOS TERMICOS

COMPOSICION DEL ACERO

Acero es una aleación de hierro y carbono que contiene otros elementos de aleación, los cuales le confieren propiedades mecánicas especificas para su utilización en la industria metalmecánica.Los otros principales elementos de composición son el Cromo, Tungsteno, Manganeso, Níquel, Vanadio, Cobalto, Molibdeno, Cobre, Azufre y Fósforo.el acero posee una estructura cristalina y esto conlleva a que sea el material mas importante que emplea diversos tratamientos termicos.

Page 6: TRATAMIENTOS TERMICOS

Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando esta 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. Se mide en unidades BRINELL (HB) ó unidades ROCKWEL C (HRC), mediante test del mismo nombre.

Page 7: TRATAMIENTOS TERMICOS

TRATAMIENTOS TERMICOS DEL ACERO

Temple: tiene por objeto endurecer y aumentar la resistencia de los aceros. Para ello, se calienta el acero a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica superior Ac (entre 900-950ºC) y se enfría luego más o menos rápidamente (según características de la pieza) en un medio como agua, aceite, etc.

Revenido.  Es un tratamiento habitual a las piezas que han sido previamente templadas. El revenido 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. Se distingue básicamente del temple en cuanto a temperatura máxima y velocidad de enfriamiento.

Page 8: TRATAMIENTOS TERMICOS

Recocido: Consiste básicamente en un calentamiento hasta temperatura de austenización (800-925ºC) seguido de un enfriamiento lento. Con este tratamiento se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza. 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.

Page 9: TRATAMIENTOS TERMICOS

TIPOS DE TRATAMIENTOS TERMICOS

Los tratamientos térmicos dependen del tipo del material al cual se le quieran mejorar sus propiedades.Estos tratamientos pueden ser clasificados de acuerdo a:

Materiales Férricos Aleaciones no Férricas

En las aleaciones férricas las categorías se dividen en: Temple, Revenido, Recocido, Cementación, Carbonitruración, Normalizado etc.

Page 10: TRATAMIENTOS TERMICOS

Aleaciones no Férricas: Las aleaciones de este tipo pueden ser tratados por medio de Recocidos para devolverle ductilidad, luego se trabajan con deformación en frío, pero pocos de ellos pueden ser tratados térmicamente, para mejorar su resistencia y su dureza.

AUSTENIZADO

Se refiere a un proceso en el que se calienta al material hasta una temperatura superior a la crítica para que su estructura sea completamente austenitica.La temperatura de austenización varía con la concentración de carbono en el acero, pero, como reglageneral se elige la temperatura de 50°C por encima de la crítica correspondiente a la composición de la aleación.

Page 11: TRATAMIENTOS TERMICOS

NORMALIZADO

Es un tratamiento térmico que se practica calentando el material a una temperatura de 40 a 50 ° superior a la crítica (Ac), y una vez que haya pasado todo el metal al estado austenitico, se deja enfriar al aire lentamente.El objetivo del normalizado es volver al acero al estado que se supone normal después de haber sufrido, tratamientos defectuosos, o bien luego de haber sido trabajados en frío o en caliente por forja, laminación, etc. Se consigue así afinar su estructura y eliminar tensiones internas.

Page 12: TRATAMIENTOS TERMICOS

Refinar el grano y homogeneizar la micro estructura para mejorar la respuesta del acero en una operación de endurecimiento por temple.

·Mejorar las características de maquinabilidad del acero.

modificar y refinar las estructuras dendríticas de colada.

alcanzar, en general, las propiedades mecánicas deseadas.

Page 13: TRATAMIENTOS TERMICOS

RECOCIDO

Consiste básicamente en un calentamiento hasta temperatura de austenización (800−925ºC) seguido de un enfriamiento lento de la pieza tratada. El objetivo fundamental de este tratamiento es la de suavizar el acero u otro tipo de material para así facilitar el trabajo y la mecanización del mismo , es decir tiene por objeto destruir estados anormales dentro del compuesto tanto en su constitución como en estructura ; en donde a través del empleo del recocido se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza facilitando 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. Las piezas tratadas con este tratamiento se hacen menos quebradizas y más resistentes a la fractura.

Page 14: TRATAMIENTOS TERMICOS

El recocido es necesario como paso intermedio en procesos de manipulación de metales, como la fabricación de alambre o el estampado en latón, para recuperar la ductilidad que el metal a tratar pierde debido al endurecimiento producido durante la operación de modelado, y para obtener los más bajos valores de resistencia a la deformación.

Page 15: TRATAMIENTOS TERMICOS

TIPOS DE RECOCIDOExisten diferentes tipos de tratamientos térmicos de recocido aplicados a los aceros, entre los cuales se destacan: Recocido Completo, Recocido de homogenización, Recocido de Regeneración, Recocido Contra Acritud, Recocido Estabilización, Recocido Globular, Recocido Isotérmico.

Page 16: TRATAMIENTOS TERMICOS

TEMPLE

Consiste en un calentamiento del material hasta una temperatura crítica seguido de un enfriamiento muy rápido, para impedir la transformación normal del constituyente obtenido en el calentamiento. El objetivo central del temple es fundamentalmente, aumentar la dureza y resistencia mecánica.

El constituyente obtenido es la Martensita, la cual representa la sobresaturación distorsionada de los cristales de hierro alfa. El temple utiliza como medios de enfriamiento agua, aceites, baños de plomo, mercurio y sales fundidas. Las temperaturas del temple son algo más elevada que la crítica superior Ac (entre 900−950ºC). La obtención de la Martensita se da con el enfriamiento rápido del acero desde la zona de la fase austenitica la cual se consigue con una consistencia dura y frágil

Page 17: TRATAMIENTOS TERMICOS

CARBURACIÓN O CEMENTACIÓN

Mediante este tratamiento se producen cambios, en la composición química del acero, el cual busca aumentar el contenido de carbono, a través de un proceso que consiste en el enriquecimiento superficial del acero en carbono, esto se hace mediante la transferencia y difusión de éste en un a adecuado medio carburante.La cementación se puede subdividir en:

- Cementación liquida- Cementación gaseosa- Cementación solida

Page 18: TRATAMIENTOS TERMICOS

NITRURACIÓN

Es un tratamiento termoquímico que consiste en el enriquecimiento superficial en nitrógeno para formar una capa muy dura y resistente al desgaste de nitruros de hierro o de los elementos aleados eventualmente presentes. Este fenómeno se produce sólo en presencia de amoniaco disociado en nitrógeno e hidrógeno a 500°C, o también con sales fundidas especiales como el cianuro.El procedimiento es más bien largo; alrededor de 48 horas de tratamiento a 510 °C en gas proporcionan unespesor de 0 ,1 a 0, 3 mm. Al realizarlo en sales fundidas es más rápido, pero también es más caro, tanto en el coste de las instalaciones como en el de mantenimiento. Pueden someterse a nitruración sólo los aceros que contienen cromo, aluminio, y molibdeno.

Page 19: TRATAMIENTOS TERMICOS

CIANURACIÓN

En este procedimiento se emplea para endurecer superficialmente pequeñas piezas de acero los baños de cianurar contienen cianuro, carbonato y cianato sódico con o sin cloruro de sodio como diluyente.El contenido de cianuro en el baño suele variar de un 20 a 50% el cianato sódico no se añade intencionadamente al baño sino que se forma por oxidación del cianuro. Durante el trabajo. Operando a temperaturas de 760º a 950º el carbono sódico es el ultimo producto que se forma en los baños por descomposición u oxidación del cianuro por la acción oxidante del aire.

Page 20: TRATAMIENTOS TERMICOS

TABLA DE TEMPERATURAS PARA TRATAMIENTOS