Tratamientos Termicos Del Acero

TRATAMIENTOS TERMICOS DEL ACERO

2.1 GENERALIDADES

El Acero

El acero tiene como base la aleación hierro-carbono. El hierro es un metal, relativamente dur y tenaz, tiene un diámetro atómico dA=2,48 A, con temperatura de fusión de 1.535 °C y punto de ebullición 2.740 °C.

El carbono es un metaloide, con diámetro de dA= 1,54 A, blando y frágil en la mayoría de sus formas alotrópicas.

Tratamiento Térmico

Es todo proceso de calentamiento y enfriamiento controlados al que se somete un metal con el propósito de variar alguna o algunas de sus propiedades.

Un tratamiento térmico permite alterar notablemente las propiedades físicas. Sin embargo un tratamiento térmico incorrectamente ejecutado supondrá siempre un perjuicio dn mayor o menor grado.

Los tratamientos termicos no modifican la composicion quimica pero si otros 3 factores que son:

- Constitución

- Estructura

- Estado mecánico

Se modifica la constitución variando el estado en que se encuentra el carbono y el estado alotrópico del hierro; se modifica su estructura variando el tamaño de grano y el reparto de los constituyentes.

Desarrollo de los Tratamientos Térmicos

a) Calentamiento hasta la temperatura máxima.

Al empezar algún tratamiento térmico se debe iniciar a la temperatura ambiente.

La elevación de temperatura debe ser uniforme en toda la pieza y se logra aumentando la temperatura lo más lentamente posible. La temperatura como mínimo debe de ser un minuto por un milímetro de espesor o diámetro de la pieza.

b) Permanencia a la temperatura máxima

Cada temperatura máxima es indicada en las especificaciones del tratamiento térmico que se va aplicar.

Al sobrepasar la temperatura máxima se corre el riesgo de aumentar el grado de la pieza. Si sobrepasa el límite cercano al punto de fusión los metales quedan con una estructura grosera y frágil debido a la fusión de las impurezas que rodea los granos. El metal que es quemado es imposible regenerarlo por ningún tratamiento.

Las temperaturas para el acero al carbono son de 1.260 a 1.350 grados según sea el contenido de carbono.

c) Tiempo de permanencia

Al llegar a la máxima temperatura influye en el crecimiento del grano y por lo tanto debe reducirse todo lo posible.

Se da permanencia de uno a dos minutos por cada milímetro de espesos de la pieza, para conseguir la austenizaciòn completa del acero.

d) Enfriamiento a la velocidad adecuada

Si el enfriamiento se hace a distintas velocidades, el comienzo y el final de transformación es distinto, y las estructuras resultantes serán distintas aún para el mismo acero. Se dice de estas transformaciones que son a temperatura constante o isotérmica. Las transformaciones isotérmicas tienen la ventaja, sobre las logradas en el enfriamiento continuó, de que la estructura resulta muy homogénea, mientras que en el enfriamiento continuó pueden resultar varios tipos de cristales

2.2 CLASIFICACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS

Tratamientos Termicos

• Sin cambios de composición

- Recocido

- Templado

- Revenido

- Normalizado

• Con cambios de composición

- Nitruración

- Cementación

- Cianuracion

2.3 RECOCIDO

El objeto del tratamiento térmico es destruir sus estados anormales de los metales y aleaciones. Así como ablandarlos para poder trabajarlos.

Se practican cuatro tipos de recocido como son:

1. Recocido de homogeneización:

Tiene por objeto destruir la heterogeneidad química de la masa de un metal o aleación producida por una solidificación defectuosa para hacer una sola estructura este se realiza a temperaturas elevadas cercanas a la de fusión y se aplica principalmente a metales férreos o propensos a segregaciones.

2. Recocido contra acritud:

Este tiene por objetivo destruir el endurecimiento producido por la deformación en frió de los metales y hacer una estructura cristalina para así darle buen brillo y conductividad eléctrica. Se aplica a todos los metales que se endurecen por deformación en frió.

Se da cuando no se enfría adecuadamente y no se logran las propiedades a las que se quería llegar y busca la cristalinidad.

3. Recocido de estabilización:

Este tiene por objeto destruir las tensiones internas producidas en masa del metal por su mecanización o por los moldeos complicados. Se realiza a temperaturas comprendidas entre las 100ºC y 200ºC durante tiempos muy prolongados que serán frecuentemente las 100 horas. Se logra a través del golpeteo de la pieza.

4. RECOCIDO DE REGENERACIÓN

Para transformar todo el material se ausenta y enfría después lentamente en el interior del horno se obtiene así una constitución final de ferrita y perlita si se trata de un acero hipoeutectoide o cementita y perlita.

Cementita: Carburo de hierro un 6.67% y 93.33% de hierro.

5. RECOCIDO ISOTÉRMICO

Consiste en calentar el acero a una temperatura superior a la critica y enfriarlo rápidamente. Se emplea mucho para herramientas de alta aleación, se introducen a un arreglo de sales. Recocido globular de austenizaciòn incompleta.

Las temperaturas más elevadas para el recocido de autenizaciòn incompleta, están comprendidas entre los 760º y 780º para los aceros al carbón, 800º a 850º para los aceros de aleación media y 875º para los aceros de alta aleación. Recocido contra acritud o de recristalizacion.

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