Cementita, Tratamientos Termoquímicos y Ferrita en Aceros: Propiedades y Aplicaciones

1. Cementita: Composición, Cristalización y Propiedades

¿Por qué la cementita de un acero o de una fundición tiene una composición constante? ¿En qué sistema cristaliza? ¿Cuáles son sus dos características mecánicas más destacadas? A 500ºC, ¿tendría propiedades magnéticas?

- Se dice que la cementita tiene composición constante, ya que se trata de un compuesto intermetálico que, si se calienta entre 650-700ºC, da lugar a Feα y grafito en un período de años. Su velocidad de descomposición es extremadamente lenta.

- La cementita cristaliza en el sistema ortorrómbico.

- Propiedades mecánicas: Alta dureza y fragilidad.

- La cementita es magnética hasta los 212ºC; a partir de esa temperatura, pierde esa propiedad.

2. Tratamientos Termoquímicos: Carbonitruración, Cianuración y Sulfinización

¿Qué objetivos pretenden y cómo se realizan los tratamientos de carbonitruración, cianuración y sulfinización?

- La carbonitruración es un tipo de tratamiento térmico superficial del acero, englobado dentro de los procesos de cementación gaseosa, en el que se suministra carbono y nitrógeno a la superficie de una pieza de acero para proporcionarle las características de dureza deseada.

- La cianuración es un tratamiento termoquímico que se aplica a los aceros cuando se quiere obtener una superficie dura y resistente al desgaste. Esto se logra mediante un baño de cianuro fundido.

- La sulfinización es un tratamiento termoquímico en el cual se introduce superficialmente azufre al acero. El objetivo no es mejorar las propiedades mecánicas, sino mejorar su comportamiento frente al mecanizado.

3. Ferrita: Definición, Propiedades y Presentación en Aceros

¿Qué es la ferrita? ¿Propiedades mecánicas típicas? ¿Cómo se presenta en los aceros?

- La ferrita no es un compuesto, sino una disolución sólida de inserción de carbono en Feα (CC).

- En cuanto a sus propiedades mecánicas, la ferrita es la fase más blanda de todas las que se dan en un sistema Fe/C. Tiene como ventaja ser la más maleable.

- La ferrita proeutectoide es la formada a temperaturas por encima de 723ºC, y la ferrita eutectoide es la formada a temperaturas menores o iguales a 723ºC.

4. Tratamientos para Corregir Defectos y Normalizado del Acero

¿Qué tipo de tratamiento recomendarías para destruir el efecto de un tratamiento térmico mal efectuado? ¿En qué consiste el normalizado?

- Para destruir el efecto de un tratamiento térmico mal efectuado, recomendaría la utilización de un tratamiento de regeneración. Este consiste en calentar el material a una temperatura inferior a la de homogeneización con la finalidad de lograr un material de grano fino con mejores propiedades mecánicas.

- Los aceros que se han deformado plásticamente constan de granos de perlita. Estos granos son relativamente grandes y de forma irregular. Por ese motivo, se aplica el tratamiento de normalizado, cuyo fin es afinarlos y producir una distribución de tamaños más uniforme. El normalizado se realiza calentando el acero de 55-85ºC por encima de la temperatura crítica superior y dejándolo enfriar al aire.