Tratamientos térmicos de los materiales

Introducción:

El objetivo de los tratamientos térmicos es mejorar las propiedades de los materiales.

Esto se logra calentando y enfriando el material.

Transformaciones de la austenita:

El material se encontrará a altas temperaturas y se conseguirá de forma lenta, calentando toda la pieza, incluido su interior. Normalmente son 10ºC/seg. Se dejará suficiente tiempo para asegurar que la pieza esté bien caliente. Después dejaremos que se vaya enfriando.

Enfriamiento lento:

El enfriamiento lento será aquel en el que el gradiente de temperatura sea inferior a 50ºC/seg. El enfriamiento es de forma natural.

Enfriamiento medio:

Es el enfriamiento entre 50 y 200ºC/seg. Se consiguen estructuras finales de tipo perlítico. El enfriamiento se hará dejando la pieza dentro de sales o al aire.

Enfriamiento rápido:

El enfriamiento rápido son aquellos donde la temperatura desciende entre 250 y 500ºC/seg. Normalmente el enfriamiento se hace con agua u aceite.

Enfriamiento muy rápido:

Es un enfriamiento superior a 500ºC/seg.

Tratamientos térmicos de los aceros:

Este tipo de tratamiento se aplicará a los materiales en proceso de calentamiento y enfriamiento. Se consiguen las siguientes propiedades: mayor o menor dureza, mayor resistencia, mejor maquinabilidad, elimina las tensiones internas, etc.

Calentamiento:

Consiste en elevar la temperatura de la pieza progresivamente, por ejemplo en un horno. El calentamiento rápido es malo y por eso siempre se tienen que evitar.

Enfriamiento:

Este paso es más variable e incluso delicado. De este paso dependerá el resultado final del tratamiento.

Recocido:

Este tratamiento consiste en ablandar el material, eliminar la acritud, dulcificar el material. Para hacer un tratamiento térmico de recocido, empezaremos con un correcto calentamiento que no será menor a 1 hora por cada 25mm de sección. La temperatura será (Tºcalentamiento=Ac3 o (Acm) +30 a 50ºC.

Temple:

El temple aumenta la resistencia y la dureza del material. Consiste en calentar la pieza a una temperatura alta para que se transforme en austenita. Después la enfriaremos muy rápido para transformar la austenita en martensita.

Medios de enfriamiento:

Agua: Se consiguen temple fuertes ya que disminuye rápidamente la temperatura del cuerpo.

Aceite: La velocidad de enfriamiento es más lenta que en el agua, pero el temple que conseguiremos será más suave y uniforme.

Metales y sales fundidas: Se puede emplear plomo, plomo y estaño. Se templarán aceros especiales, muelles, alambres.

Aire: Servirá para los aceros que presentarán una velocidad crítica de temple muy baja.

Revenido:

Sirve para eliminar las tensiones residuales y disminuir la fragilidad de los aceros templados. Se consigue mejorando la tenacidad.

Para conseguirlo, tendremos que calentar la pieza templada hasta una temperatura inferior a Ac1=723ºC, mantendremos una prolongación a esa temperatura y después la volveremos a enfriar.

Sobrepasando los 200ºC se comienza a perder la dureza.

Ac1 es para aceros de construcción y entre los 200ºC y 300ºC será para herramientas.