Es el proceso al que se someten los metales u otros slidos con el fin de mejorar sus propiedades mecnicas, especialmente la dureza , la resistencia y la tenacidad.

Tratamientos TrmicosEl tratamiento trmico, es la operacin de calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado slido a temperaturas y condiciones determinadas para cambiar sus propiedades mecnicas. Nunca alteran las propiedades qumicas, Con el fin de reducir los esfuerzos internos, el tamao del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dctil.

Diagrama de faseLa adicin de elementos de aleacin al hierro influye en las temperaturas a que se producen las transformaciones alotrpicas. Entre estos elementos, el ms importante es el carbono.

El diagrama hierro-carbono, aun cuando tericamente representa unas condiciones metaestables, consideradas en condiciones de calentamiento y enfriamiento relativamente lentas

En el diagrama aparecen tres lneas horizontales, las cuales indican reacciones isotrmicas. La parte del diagrama situada en el ngulo superior izquierdo de la figura se denomina regin delta. En ella se reconocer la horizontal correspondiente a la temperatura de 1493C como la tpica lnea de una reaccin peritcticaEn este tipo de diagrama se especifican las temperaturas en las que suceden los cambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos. Los tratamientos trmicos han adquirido gran importancia en la industria en general, ya que con las constantes innovaciones se van requiriendo metales con mayores resistencias tanto al desgaste como a la tensin. El tiempo y la temperatura son los factores principales y hay que fijarlos de antemano de acuerdo con la composicin del acero, la forma y el tamao de las piezas y las caractersticas que se desean obtener.

FORMAS ALOTRPICAS DEL HIERRO

El hierro cristaliza en la variedad alfa hasta la temperatura de 768C. La red espacial a la que pertenece es la red cbica centrada en el cuerpo (BCC). La distancia entre tomos es de 2.86 . El hierro alfa no disuelve prcticamente en carbono, no llegando al 0.008% a temperatura ambiente, teniendo como punto de mxima solubilidad a T=723C (0,02%).La variedad beta existe de 768C a 910C. Cristalogrficamente es igual a la alfa, y nicamente la distancia entre tomos es algo mayor: 2.9 a 800C y 2905C a 900C. La variedad gamma se presenta de 910C a 1400C. Cristaliza en la estructura FCC. El cubo de hierro gamma tiene ms volumen que el de hierro alfa. El hierro gamma disuelve fcilmente en carbono, creciendo la solubilidad desde 0.85% a 723C hasta 1.76% a 1130C para decrecer hasta el 0.12% a 1487C. Esta variedad de Fe es magntico. La variedad delta se inicia a los 1400C, observndose, entonces una reduccin en el parmetro hasta 2.93, y un retorno a la estructura BCC. Su mxima solubilidad de carbono es 0.007% a 1487C. Esta variedad es poco interesante desde el punto de vista industrial. A partir de 1537C se inicia la fusin del Fe puro.

Tipos de tratamientos trmicos

Tratamientos en la masa: recocidos y normalizados, temples y revenidos.Tratamientos superficiales: temple superficial y tratamientos termoqumicos (cementacin, carbonitruracin, cianuracin y nitruracin).

Recocido

El recocido es el tratamiento trmico que, en general, tiene como finalidad principal el ablandar el acero, regenerar la estructura de aceros sobrecalentados o simplemente eliminar las tensiones internas que siguen a un trabajo en fro. (Enfriamiento en el horno).

Temple Su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero. Para ello, se calienta el acero a una temperatura ligeramente ms elevada que la crtica superior Ac (entre 900-950 C) y se enfra luego ms o menos rpidamente (segn caractersticas de la pieza) en un medio como agua, aceite, etctera.

CementacinAumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentracin de carbono en la superficie.

RevenidoSlo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad.

NitruracinAl igual que la cementacin, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrgeno en la composicin de la superficie de la pieza. Se logra calentando el acero a temperaturas comprendidas entre 400 y 525C, dentro de una corriente de gas amoniaco, ms nitrgeno.

CianuracinEndurecimiento superficial de pequeas piezas de acero. Se utilizan baos con cianuro, carbonato y cianato sdico. Se aplican temperaturas entre 760 y 950C.

CarbonitruracinAl igual que la cianuracin, introduce carbono y nitrgeno en una capa superficial, pero con hidrocarburos como metano, etano o propano; amoniaco (NH3) y monxido de carbono (CO). En el proceso se requieren temperaturas de 650 a 850C y es necesario realizar un temple y un revenido posterior.

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