Fundamentos de Metalurgia y Ensayos de Materiales: Tratamientos Térmicos y Propiedades del Acero

Ensayos Metalográficos y Propiedades de los Materiales

Fases del Ensayo Metalográfico

El ensayo metalográfico se compone de las siguientes fases:

1. Toma de Muestra

   Primera operación a realizar, y tiene como objeto elegir las muestras de la zona de la pieza que más información nos dé.

2. Desbaste

   Esta operación pretende preparar las superficies cortadas con el fin de conseguir reducir las irregularidades superficiales.

3. Pulido

   Con este se pretende dar un perfecto acabado a la superficie de la pieza, eliminando de la superficie de la muestra las irregularidades que aún quedan después de realizar el proceso de lijado.

4. Ataque Micrográfico

   Este tiene como objeto aclarar la muestra para mejorar su observación.

5. Observación

   Esta muestra se debe realizar por medio de microscopios especiales en los que el rayo de luz procedente del foco luminoso se refleje en la probeta y pasa a través del objetivo y del ocular, dando el aumento necesario.

Dureza y Ensayos Mecánicos

Grados de Dureza (Escala de Mohs)

Los grados de dureza son: Diamante, Corindón, Topacio, Cuarzo, Feldespato, Apatito, Fluorita, Calcita, Yeso, Talco.

Dureza Brinell (HB) para Carbono y Aluminio

Los valores de dureza Brinell son 235 y 40, respectivamente.

Realización del Ensayo de Flexión

Se realiza colocando la probeta a ensayar sobre dos apoyos, aplicando una fuerza única en su punto medio. Se origina entonces un par de fuerzas que da lugar a que se formen tensiones de tracción y de compresión en la misma sección, aunque su magnitud no es la misma en toda la estructura de la probeta. En este ensayo también se verifica el alargamiento experimentado del material sometido a ensayo antes de la rotura o las tensiones correspondientes al límite de elasticidad.

Resistencia a la Fatiga

Es la capacidad de un metal para resistir cargas variables sin romperse. Este ensayo de fatiga utiliza la rotura por fatiga, que puede ocurrir con una tensión menor que el valor de la resistencia a la tracción del material o sin superar el límite elástico del mismo.

Tratamientos Térmicos del Acero

Temple y Revenido

Tratamiento Térmico de Temple

Consiste en calentar el acero a la temperatura adecuada para después enfriarlo con rapidez. El objetivo del temple es aumentar la dureza del acero y su resistencia mecánica, aunque también aumenta la fragilidad y dificulta su utilización para el mecanizado. La dureza alcanzada es mayor cuanto más brusco y rápido es el enfriamiento.

Bonificado

Es el conjunto de las operaciones de temple y revenido.

Estructura de un Acero Calentado (Transformación)

Martensita.

Mejor Medio de Enfriamiento (Temple)

El enfriamiento con agua salada (muy agitada), porque su capacidad de enfriamiento es el doble que la del hielo.

Razones para el Movimiento de Enfriamiento de Piezas Alargadas

Dada la forma alargada de las piezas, el movimiento ha de ser de esta forma para conseguir un enfriamiento uniforme de la misma.

Factores Clave del Tratamiento de Revenido

• Estado inicial
• Duración
• Temperatura

¿Es Conveniente el Revenido Después del Recocido?

No. El revenido es un tratamiento exclusivo del temple, que consiste en un calentamiento por debajo de la temperatura de templado, seguido de un enfriamiento más o menos rápido (normalmente al aire). Los objetivos fundamentales del revenido son, en cambio, eliminar las tensiones internas y suavizar los efectos del temple.

Normalizado y Acero Quemado

Medio de Enfriamiento en el Tratamiento Normalizado

Al aire ambiente.

¿Es Regenerable un Acero Quemado?

No. Si se supera demasiado la temperatura idónea, el acero se dice que está quemado, no pudiéndose someter a un proceso de regeneración alguno, ya que el tamaño del grano es demasiado grande.

Tratamientos Termoquímicos y Superficiales

Tratamientos Termoquímicos

Los tratamientos termoquímicos son:

• Cementación
• Nitruración
• Cianuración
• Carbonitruración
• Salinización

Tratamiento Superficial que Genera Capa Protectora

Anodizado.