Procesos Termoquímicos y Fundamentos de la Metalurgia de Materiales Metálicos
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Tratamientos Térmicos y Procesos Superficiales
Temple
Consiste en calentar el acero a una temperatura determinada por encima de su punto de transformación para obtener una estructura cristalina determinada, seguido de un enfriamiento rápido.
Tipos de Revenido
El revenido se aplica después del temple para mejorar la tenacidad y reducir la fragilidad:
- Bajo: entre 150 °C a 250 °C, para aceros de herramientas de alto contenido de carbono.
- Medio: 350 °C - 450 °C, muy utilizado en muelles y resortes.
- Alto: 500 °C - 650 °C. En este rango, la martensita se transforma en sorbita de revenido, lo que incrementa la resistencia y la plasticidad del acero.
Tratamientos Termoquímicos Superficiales
Cementación
Proceso de difusión de carbono sobre la superficie. Se calientan piezas a unos 900 °C en un medio rico en carbono, permitiendo que este penetre en la superficie del acero durante un tiempo determinado.
Nitruración
Consiste en el enriquecimiento de la superficie con nitrógeno, manteniendo el acero a una temperatura aproximada de 550 °C durante un tiempo determinado.
Recocido y Normalizado
Recocido
Es el proceso contrario al temple; busca ablandar el material para poner en equilibrio la estructura cristalina que se había deformado durante tratamientos previos.
Normalizado
Es un tipo de recocido que se efectúa para proporcionar una buena y fácil mecanización de las piezas.
Fundamentos de los Materiales Metálicos
Propiedades de los Materiales Metálicos
- Conducen bien el calor.
- Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio.
- Todo metal posee un punto de fusión definido.
- Son maleables y dúctiles. El oro, la plata y el bronce son de los más dúctiles y maleables.
Formas Comunes de los Metales
Los metales se presentan comúnmente en las siguientes formas:
Largos, Planos, Perfiles, Lingotes.
Conceptos Metalúrgicos Clave
Aleación
Material metálico que se obtiene al fundir y dejar solidificar una mezcla de un metal base con otros elementos (metálicos o no).
Metalurgia
Ciencia que se ocupa del estudio de las propiedades, las aplicaciones y los procesos de obtención y elaboración de los metales.
Procesos de Obtención
Calcinación
El mineral se calienta en un horno. Si el mineral contiene óxidos, este proceso ayuda a eliminar el oxígeno, obteniendo el metal.
Electrólisis
El mineral se disuelve o funde. Se introducen dos electrodos en la disolución, haciendo pasar electricidad para separar los componentes metálicos.
Siderurgia
Rama específica de la metalurgia dedicada al estudio del hierro, el acero y las fundiciones.
Metales No Ferrosos
Presentan las siguientes características:
- Facilidad de obtención.
- Bajo coste.
- Gran resistencia mecánica.
Sus inconvenientes incluyen:
- Baja resistencia a la oxidación.
- Dificultad en su mecanizado.
- Baja conductividad térmica y eléctrica (en comparación con otros metales).
- Elevado punto de fusión.