Tratamientos térmicos
Objetivo
Clasificar los diferentes procesos con tratamiento térmico de los aceros para su correcto uso en la modificación de las propiedades físicas de los materiales según sus necesidades de aplicación atraves del uso de las maquinas y herramientas para cada uno de ellos.
Contenido
Temple
Recocido
Revenido
Normalizado
Nitrurado
Pavonado
Cromado
Templado
El tratamiento de temple consiste en enfriar de manera controlada a la mayoría de las variantes de aceros aleados, previamente calentados a temperaturas de entre 750 ºC y 1.300 ºC. Dependiendo del material base, la temperatura y tiempo de calentamiento, y severidad del enfriamiento se puede conseguir una amplia gama de durezas.
El calentamiento controlado en temperaturas entre 750 ºC y 1.300 ºC dependiendo del material base, la rampa de calentamiento y tiempo de mantenimiento de la temperatura máxima son las variables de control para conseguir las condiciones necesarias en el temple para disolver los elementos aleantes de manera correcta, obteniendo la estructura austenítica deseada.
Enfriamiento controlado de la zona a templar
Es muy importante controlar el medio de temple (agua, agua + polímero, aceite, etc…), el caudal, la presión y la tipología del sistema de ducha utilizado.Con un correcto ajuste del temple se consigue la transición estructural de austenita a martensita, mejorando notablemente la dureza de la zona templada. Existe un tercer paso necesario asociado al temple en aceros con alto grado de fragilidad.
Dureza y fragilidad son características directamente proporcionales por lo que hay que hacer un tratamiento posterior para equilibrar ambas. Este tratamiento se conoce como recocido de eliminación de tensiones (revenido) y consiste en mantener las piezas a temperaturas ≤ 650 ºC durante un tiempo determinado. Gracias a este revenido se consigue reducir la fragilidad y ajustar la pieza a diferentes requisitos mecánicos dependiendo del tiempo de mantenimiento de la temperatura
Casi todos los aceros destinados al uso industrial se pueden templar, por ejemplo los aceros para resortes, aceros para trabajo en frío, aceros de temple y revenido, aceros para rodamientos, aceros para trabajo en caliente y aceros de herramientas, así como una gran cantidad de aceros inoxidables de alta aleación y aleaciones de hierro fundido
Este proceso supone un importante refuerzo de la matriz debido a la gran movilidad dentro del material. Esto explica la alta dureza y la gran resistencia de la fase martensítica y también su baja tenacidad y su mala ductilidad.
Objetivo
Clasificar los diferentes procesos con tratamiento térmico de los aceros para su correcto uso en la modificación de las propiedades físicas de los materiales según sus necesidades de aplicación atraves del uso de las maquinas y herramientas para cada uno de ellos.
Contenido
Temple
Recocido
Revenido
Normalizado
Nitrurado
Pavonado
Cromado
Templado
El tratamiento de temple consiste en enfriar de manera controlada a la mayoría de las variantes de aceros aleados, previamente calentados a temperaturas de entre 750 ºC y 1.300 ºC. Dependiendo del material base, la temperatura y tiempo de calentamiento, y severidad del enfriamiento se puede conseguir una amplia gama de durezas.
El calentamiento controlado en temperaturas entre 750 ºC y 1.300 ºC dependiendo del material base, la rampa de calentamiento y tiempo de mantenimiento de la temperatura máxima son las variables de control para conseguir las condiciones necesarias en el temple para disolver los elementos aleantes de manera correcta, obteniendo la estructura austenítica deseada.
Enfriamiento controlado de la zona a templar
Es muy importante controlar el medio de temple (agua, agua + polímero, aceite, etc…), el caudal, la presión y la tipología del sistema de ducha utilizado.Con un correcto ajuste del temple se consigue la transición estructural de austenita a martensita, mejorando notablemente la dureza de la zona templada. Existe un tercer paso necesario asociado al temple en aceros con alto grado de fragilidad.
Dureza y fragilidad son características directamente proporcionales por lo que hay que hacer un tratamiento posterior para equilibrar ambas. Este tratamiento se conoce como recocido de eliminación de tensiones (revenido) y consiste en mantener las piezas a temperaturas ≤ 650 ºC durante un tiempo determinado. Gracias a este revenido se consigue reducir la fragilidad y ajustar la pieza a diferentes requisitos mecánicos dependiendo del tiempo de mantenimiento de la temperatura
Casi todos los aceros destinados al uso industrial se pueden templar, por ejemplo los aceros para resortes, aceros para trabajo en frío, aceros de temple y revenido, aceros para rodamientos, aceros para trabajo en caliente y aceros de herramientas, así como una gran cantidad de aceros inoxidables de alta aleación y aleaciones de hierro fundido
Este proceso supone un importante refuerzo de la matriz debido a la gran movilidad dentro del material. Esto explica la alta dureza y la gran resistencia de la fase martensítica y también su baja tenacidad y su mala ductilidad.
El proceso de temple consiste esencialmente en modificar la estructura cristalina del acero en consideración a los cambios alotrópicos que se presenta en el acero a diferentes temperaturas y concentraciones de carbón en la aleación.Tomando en cuenta el diagrama hierro carbono. Ver Fig.1
Fig.1
En consideración al diagrama y al tiempo de calentamiento de las piezas de acero es posible predecir la estructura del material a diversas temperaturas. Si el material se calienta hasta llevarlo al rango austenitico y luego se enfría muy rápidamente la autenita se transforma en una estructura dura denominada martensita. A la temperatura de austenisación los átomos de carbono están difundidos en la estructura cubica centrada en las caras Fig. 2, cuando el enfriamiento es lento estos átomos son segregados y la estructura tiene tiempo para transformarse en la original o sea cubica centrada en el cuerpo; pero cuando el enfriamiento es rápido ninguno de los dos procesos puede ocurrir. La estructura resultante martensita es dura, posee una estructura tetragonal , elongada y centrada en el cuerpo como consecuencia del carbón atrapado.
Fig. 2
Celda martensitica
Un proceso no industrial de templado en agua, salmuera y aceite
Recosido
Para llevar acabo este proceso en acero hipo eutectoide, este debe calentarse hasta una temperatura apenas superior a la correspondiente a la linea A3 (ver Fig.3 ) y enfriar muy lentamente en el horno. El propósito fundamental del recocido consiste en la destrucción de las estructuras existentes; que se logra calentando hasta el rango austenitico.
El enfriamiento lento produce refinamiento del grano, ablandamiento, incremento de tenacidad y parestesia baja a la tensión. La temperatura ideal para el recosido corresponde a una ligeramente superior a la correspondiente a la linea A3 en el diagrama de equilibrio, Fig.3 En la pactica se emplean temperaturas ente 50 y 75 F͒ por arriba de A3.
Si el acero se calienta hasta una temperatura superior a la linea Am y se deja enfriar muy lentamente, se faborese la formación de cinturones de cementa al rededor de la perlita blanda. Para evitar el fenómeno, los aceros hipereutectoides se calientan a temperaturas apenas superiores a la linea A1,3 El enfriamiento lento desde este rango permite obtener la estructura original de perlita y cementa
Fig.3
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