Tratamientos Termicos

Introduccion

Recocido y normalizado

Tratamientos térmicos

Los tratamientos térmicos más importantes son: temple, normalizado, recocido, y revenido. Con su aplicación se consiguen estructuras más blandas y más mecanizables, con mayor dureza y resistencia. Otro aspecto que mejoran es la homogeneización de la estructura y la eliminación de esfuerzos residuales.

Temple

El temple se utiliza para obtener un material de alta dureza, normalmente se lleva a la fase llamada martensita. Este tratamiento trata de elevar la temperatura del acero hasta una temperatura cercana a 1000 ºC y posteriormente someterlo a enfriamientos rápidos o bruscos y continuos en agua, aceite o aire [5]. El temple se realiza siguiendo los siguientes pasos: 1. Calentamiento del metal.- Se realiza en horno, siendo lento al hasta los 500ºC y rápido hasta la temperatura de temple, por encima de A3 si el acero es Hipoeutectoide, y por encima de A1 si el acero es eutectoide o Hipereutectoide. 2. Homogeneización de la temperatura.- Se mantiene a la temperatura de temple durante un determinado tiempo a la pieza para que homogenizar en todo el volumen de la pieza a templar. Este tiempo se estima experimentalmente para cada pieza, aunque se puede calcular aproximadamente. 3. Enfriamiento rápido.- Se saca la pieza del horno y se enfría el material en un fluido denominado medio de temple a una velocidad superior a la crítica de temple con objeto de obtener una estructura martensítica, y así mejorar la dureza y resistencia del acero. Tipos de temple

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Temple continuo de austenización completa.- se aplica a los aceros Hipoeutectoide.

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Temple continuo de austenización incompleta.- se aplica a los aceros hipereutectoides.

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Temple superficial.- el núcleo de la pieza permanece inalterable, blando y con buena tenacidad, y la superficie se transforma en dura y resistente al rozamiento.

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Temple Escalonado (Martempering)

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Temple isotérmico (Austempering)

Figura 5. Tipos de tratamiento térmico de temple [6].

Normalizado

Este tratamiento se emplea Para eliminar tensiones internas sufridas por el material tras conformaciones mecánicas, tales como una forja o laminación para conferir al metal propiedades que se consideran normales en su composición. El normalizado se practica calentando rápidamente el material hasta una temperatura crítica y se mantiene en ella durante un tiempo. A partir de ese momento, su estructura interna se vuelve más uniforme y aumenta la tenacidad del acero [5]. Mediante este proceso se consigue:

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Subsanar defectos de las operaciones anteriores de la elaboración en

caliente (colada, forja, laminación,…) eliminando las posibles tensiones

internas.

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Preparar la estructura para las operaciones tecnológicas siguientes (por ejemplo mecanizado o temple). El normalizado se utiliza como tratamiento previo al temple y al revenido, aunque en ocasiones puede ser un tratamiento térmico final. En el caso de los aceros con bastante contenido en carbono y mucha templabilidad, este tratamiento puede equivaler a un temple parcial, donde aparezcan productos perlíticos y martensíticos. Para aceros con bajo contenido de carbono no aleados no existe mucha diferencia entre el normalizado y el recocido. Cuando se trata de aceros de contenido medio en carbono (entre 0.3 y 0,5%C) la diferencia de propiedades es mayor que en el caso anterior; en general, el proceso de normalizado da más dureza.

Recocido

El recocido consiste en calentar un material hasta una temperatura dada y, posteriormente, enfriarlo lentamente. Se utiliza, al igual que el caso anterior, para suprimir los defectos del temple [5]. Se persigue:

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Eliminar tensiones del temple.

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Aumentar la plasticidad, ductilidad y tenacidad del acero. Es tratamiento térmico muy utilizado y según las temperaturas que se alcanzan en el proceso se pueden distinguir los siguientes tipos:

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Recocido completo.- afina el grano.

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Recocido incompleto.- elimina tensiones pero sólo recristaliza la perlita.

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Recocido de globalización.- mejora la mecanibilidad en los aceros eutectoides e hipereutectoides.

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Recocido de recristalización.- reduce tensiones y elimina la acritud.

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Recocido de homogenización.- elimina la segregación química y cristalina.

Recocido y normalizado

Recocido

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

Consiste básicamente en un calentamiento hasta la temperatura de austenización (entre 800ºC y 950ºC dependiendo del tipo de acero) seguido de un enfriamiento lento.

Normalizado

La normalización es un proceso de recocido con el objetivo de dejar el material en estado normal, es decir, con ausencia de tensiones internas y con distribución uniforme del carbono. Para ello, se mantienen las temperaturas altas hasta la total transformación en austenita con enfriamiento al aire.

Se suele emplear como tratamiento posterior a la forja, y previa al temple y revenido.

La inducción se utiliza en una gran mayoría de aplicaciones de recocido y normalizado en comparación con los hornos convencionales.

Ventajas del calentamiento por inducción:

 Procesado en línea con control de parámetros en tiempo real

 Ciclo de calor preciso y repetitivo

 Capacidad de calentar áreas pequeñas sin variar las características del resto de la pieza.

 Resultados metalúrgicos similares a los obtenidos en hornos convencionales

 Reducción de oxidación de la superficie

 Mayor eficiencia energética

 Menor espacio ocupado

 Menor contaminación del medio

 Mayor calidad del puesto de trabajo

 Algunas industrias relacionadas son: tubo, medicina, petróleo y gas y automocióncomo sabemos Se conoce como tratamiento térmico el proceso al que se someten los metales u otros sólidos con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la tenacidad. Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono.También se aplican tratamientos térmicos diversos a los sólidos cerámicos.

Los tratamientos térmicos 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 tensión. Los principales tratamientos térmicos son

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. 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.

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.

Fuente(s):

carlos eduardo • hace 5 años

Formación de martensita en el acero.

Se llama martensita a cualquier fase producida por transformación martensítica o

displaciva, aunque las fases resultantes puedan ser significativamente diferentes en

composición, estructura cristalina y propiedades a la de la martensita en los aceros.

Enlasaleaciones Fe-C y en los aceros, la austenita es la fase madre que transforma a

martensita enel enfriamiento. La transformación martensítica es adifusionaly,por lo tanto, la

martensita tiene exactamente la misma composición que la austenita madre, hasta 2% C,

dependiendo de la composición de la aleación. Puesto que la difusión sesuprime, usualmente

por un rápido enfriamiento, los átomos de C no se reparten entre la cementita y la ferrita,

sino que quedan atrapados en sitios octaédricos de una estructura cúbica centrada en el

cuerpo (bcc), produciendo así una nueva fase, la martensita. La solubilidad del C en la

estructura bcc se excede en gran medida cuando se forma la martensita, por lo tanto ésta

asume una celda unitaria tetragonal centrada en el cuerpo (bct) (ver Fig. 3.1), en la cual el

parámetro c de la celda unitaria es mayor que los otros dos parámetros a. Con mayores

concentraciones de carbono enla martensita se ocuparán más sitios intersticialesaumentando

su tetragonalidadcomo se muestra en la Fig. 3.2.

La martensita es una

...