Tratamientos Térmicos
Los tratamientos térmicos se podrán aplicar a los materiales que, en procesos de calentamiento y enfriamiento, sufran transformaciones en estado sólido, con la consiguiente variación en sus propiedades. Las fases por las que pasará el material son:
- Calentamiento: Consiste en elevar progresivamente la temperatura del elemento con un horno. El calentamiento será progresivo, aumentando la temperatura del material progresivamente.
- Mantenimiento de la temperatura: Al alcanzar la temperatura de austenización permanecerá en ese estado, con el fin de que todo el material se transforme en austenita y esta sea homogénea, interesante que el tamaño del grano sea lo más fino posible.
- Enfriamiento
Recocido
Es un tratamiento que dulcificará el material. Calentamiento que no será menor a 1 hora por cada 25 mm de sección, hasta que todo el material se encuentre en estado austenítico. Después el material se enfriará lentamente, para permitirle transformarse en constituyentes más estables. Se puede realizar en un horno que regule automáticamente la disminución de la temperatura o cubrir las piezas con cenizas o arena caliente.
- Recocido de homogenización: Empleados en los productos semielaborados como lingotes. Se logran eliminar las posibles segregaciones de azufre, fósforo, etc. Debido a estas condiciones se obtiene acero sobrecalentado que posteriormente se regenerará.
- Recocido de regeneración: Se aplica a los aceros sobrecalentados o cuando queremos anular los efectos de un tratamiento térmico. Se logra así un grano fino que presenta mejores características mecánicas. Primero temperatura de calentamiento, después se enfría en un horno hasta 500 °C, finalmente se deja enfriar al aire.
- Recocido de ablandamiento: Se aplica principalmente sobre piezas templadas que serán mecanizadas o en aceros aleados de gran resistencia. Con ello se logran disminuir la dureza del material, facilitando el mecanizado. Primero el calentamiento, posteriormente dejar enfriar al aire.
- Recocido contra acritud: Muchas veces el material se trabaja en frío, estirándolo, doblándolo, etc. Estas deformaciones se traducen en un endurecimiento y fragilidad del material llamado acritud. Se puede aplicar un tratamiento contra acritud, esta temperatura solo se aplica en aceros hipoeutectoides.
- Recocido globular: Empleado en los aceros de herramientas, logra que los carburos y la cementita adopten forma esférica y consiguiendo así una fácil mecanización.
- Recocido de estabilización: Con este se logran eliminar las tensiones internas o residuales y estabilizar el material.
- Doble recocido: Logramos un material final mecanizable.
- Recocido isotérmico: Empleado en piezas cuyo proceso de fabricación ya implica una determinada temperatura. Se introduce en un baño de sales después de estas operaciones. Dentro tiene dos grupos:
- Recocido de austenización completa
- Recocido de austenización incompleta
Temple
Como finalidad aumentar la resistencia y la dureza del material. Consiste en calentar el material a una temperatura suficientemente alta para que se transforme en austenita una vez en ese estado, enfriarlo lo suficientemente rápido para transformar la austenita en martensita, aumentando así la dureza.
- Calentamiento: Se deberá conseguir que toda la masa sea austenita.
- Enfriamiento: Se realiza tan rápidamente que no permita a la austenita transformarse hasta alcanzar la temperatura MI. La velocidad de enfriamiento mínima recibe el nombre de velocidad crítica de temple.
Medios más empleados en el enfriamiento:
- Agua: Se obtienen temples fuertes porque disminuye rápidamente la temperatura del cuerpo. Agitar el objeto al introducirlo siempre, pueden añadirse sales para mejorar esta condición.
- Aceite: Los temples obtenidos son más suaves y uniformes. Deben agitarse las piezas o el aceite, eliminando así el vapor producido en la superficie de la pieza que dificultaría la velocidad de enfriamiento.
- Metales y sales fundidas: Gracias a su gran conductividad térmica, disminuyen la temperatura de la pieza que se sumerge, con este medio se templan aceros especiales.
- Aire: Solamente sirve en aceros que presenten una velocidad crítica de temple muy baja. Pueden ser con aire en calma o a presión.
Tipos de temples:
- Temple continuo:
- Austenización completa: Aceros hipoeutectoides
- Austenización incompleta: Aceros hipereutectoides, transforma la perlita en austenita, obteniendo un producto formado por cementita y martensita.
- Temple isotérmico:
- Martempering: Transformación de austenita a martensita simultáneamente en toda la pieza, reducen las piezas defectuosas.
- Austempering: Se hace a una temperatura superior entre 450 °C y MI, se minimizan las tensiones, deformaciones, etc.
- Temple superficial: Logramos una capa exterior templada que presentará dureza y un núcleo interior tenaz y resistente, interesante en engranajes o levas.
Revenido
Tratamiento complementario del temple, empleado para eliminar las tensiones residuales y disminuir la fragilidad de los aceros templados. Mejora la tenacidad, el temple prepara el material y el revenido lo acondiciona.
Tratamientos Termoquímicos
Mediante ellos modificamos la composición química de la superficie de la pieza. Aumentando la dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión.
- Cementación: Lograr aumentar la concentración de carbono en la superficie de la pieza.
- Sólidos
- Líquidos
- Gases
- Nitruración: Aportar nitrógenos a la superficie de un acero, consiguiendo endurecerlo superficialmente.
- Cianuración: Enriquecer la capa superficial con carbono y nitrógeno. Adecuado para aceros de bajo o medio contenido en carbono.