Tema 11. Tratamientos Térmicos de los Metales

Estimadill@s,

Los tratamientos térmicos básicos se resumen así:

TT:

Temple: El temple es un proceso térmico por el cual las aleaciones de acero y el hierro fundido se fortalecen y endurecen. Estos metales constan de metales ferrosos y aleaciones. Esto se realiza calentando el material a una cierta temperatura, dependiendo del material, y luego enfriándolo rápidamente. Esto produce un material más duro por cualquiera de endurecimiento superficial o a través de endurecimiento que varía en la velocidad a la que se enfría el material. El material es entonces a menudo revenido para reducir la fragilidad que puede aumentar por el rápido enfriamiento del proceso de endurecimiento. Los objetos que pueden ser templados incluyen engranajes, ejes y bloques de desgaste.

El temple de metales es una progresión: El primer paso está absorbiendo el metal, es decir, calentamiento a la temperatura requerida. El remojo se puede hacer por vía aérea (horno de aire), o un baño. El tiempo de remojo en hornos de aire debe ser de 1 a 2 minutos para cada milímetro de sección transversal. Para un baño el tiempo puede variar un poco más alto. La asignación de tiempo recomendado en baños de sales o de plomo es de 0 a 6 minutos. Se debe evitar a toda costa el calentamiento desigual o el recalentamiento. La mayoría de los materiales se calientan desde cualquier lugar a 815 a 900 °C.

El siguiente paso es el enfriamiento de la pieza. El agua es uno de los medios de enfriamiento más eficientes, donde se adquiere la máxima dureza, pero hay una pequeña posibilidad de que se causen deformaciones y pequeñas grietas. Cuando se puede sacrificar la dureza se utilizan aceites de ballena, de semilla de algodón o minerales. Estos tienden a oxidarse y formar un lodo, que consecuentemente disminuye la eficiencia. La velocidad de enfriamiento del aceite es mucho menor que el agua.

Revenido: Es un tratamiento complementario del temple, que regularmente sigue a este. A la unión de los dos tratamientos también se le llama “bonificado”. El revenido ayuda al templado a aumentar la tenacidad de la aleación a cambio de dureza y resistencia, disminuyendo su fragilidad. Este tratamiento consiste en aplicar, a una aleación, una temperatura inferior a la del punto crítico y cuanto más se aproxima a esta y mayor es la permanencia del tiempo a dicha temperatura, mayor es la disminución de la dureza (más blando) y la resistencia y mejor la tenacidad. El resultado final no depende de la velocidad de enfriamiento

  • Mejorar los efectos del temple, llevando al acero a un punto de mínima fragilidad.
  • Reducir las tensiones internas de transformación que se originan en el temple.
  • Cambiar las características mecánicas en las piezas templadas generando los siguientes efectos:
  • Reducir la resistencia a la rotura por tracción, el límite elástico y la dureza.
  • Elevar las características de ductilidad; alargamiento estricción y las de tenacidad, resilencia.

Tipos de Revenidos:

  • Baja temperatura o eliminación de tensiones.
    • Finalidad: Reducir tensiones internas del material templado sin reducir la dureza.
    • Procedimiento: Seleccionar el acero adecuado, seleccionar la temperatura de calentamiento, determinar la dureza inicial, calentar la pieza de 200 °C a 300 °C, mantener la temperatura constante (dependiendo del espesor de la pieza), sacar la pieza del horno, enfriarla, determinar la dureza final.
  • Alta temperatura
    • Finalidad: Aumentar la tenacidad de los aceros templados
    • Procedimiento: Seleccionar el acero adecuado, seleccionar la temperatura de calentamiento, determinar la dureza inicial, calentar la pieza de 580 °C a 630 °C, mantener la temperatura constante, sacar la pieza del horno y enfriarla preferiblemente al aire, determinar la dureza final.
  • Estabilización
    • Finalidad: Eliminar tensiones internas de los aceros templados para obtener estabilidad dimensional.
    • Procedimiento: Seleccionar el acero adecuado, determinar la dureza inicial, calentar la pieza a 150 °C, mantener la temperatura constante, sacar la pieza del horno y enfriarla preferentemente al aire, determinar la dureza final.

Recocido: Es un tratamiento térmico cuya finalidad es el ablandamiento, la recuperación de la estructura o la eliminación de tensiones internas generalmente en metales.

Cualquier metal que haya sido tratado tiene como resultado una alteración de las propiedades físicas del mismo. El recocido consiste en calentar el metal hasta una determinada temperatura para después dejar que se enfríe lentamente, habitualmente, apagando el horno y dejando el metal en su interior para que su temperatura disminuya de forma progresiva. El proceso finaliza cuando el metal alcanza la temperatura ambiente. Mediante la combinación de varios trabajos en frío y varios recocidos se pueden llegar a obtener grandes deformaciones en metales que, de otra forma, no podríamos conseguir.

Muy común de aplicación en Cobre y Aluminio para obtener grandes deformaciones por trabajo en frío sin merma de sus características mecánicas. Para las aleaciones de cobre y latón, el proceso físico es distinto: la temperatura de recocido blando está entre 300 °C y 650 °C para las aleaciones de cobre y entre 425 °C y 650 °C para las aleaciones de latón. En el caso del aluminio después del endurecimiento por acritud es posible recuperar o restaurar la aptitud a la deformación de un metal agriado por un tratamiento de «recocido». Este tratamiento se efectúa a una temperatura superior a 300ºC. Entre 300º y 400º C es la temperatura a la cual se quema un depósito de carbono indicativo de haber alcanzado la temperatura de recocido.

Tratamiento Termomecánico: 

Forja: es un proceso de fabricación de objetos conformado por deformación plástica que puede realizarse en caliente o en frío y en el que la deformación del material se produce por la aplicación de fuerzas de compresión.

Este proceso se utiliza para dar una forma y unas propiedades determinadas a los metales y aleaciones a los que se aplica mediante grandes presiones. La deformación se puede realizar de dos formas diferentes: por presión, de forma continua utilizando prensas, o por impacto, de modo intermitente utilizando martillos pilones. Hay que destacar que es un proceso de conformado de metales en el que no se produce arranque de viruta, con lo que se produce un importante ahorro de material respecto a otros procesos, como por ejemplo el mecanizado. La forja libre es el tipo de forja industrial más antiguo, este se caracteriza porque la deformación del metal no está limitada (es libre) por su forma o masa. Se utiliza para fabricar piezas únicas o pequeños lotes de piezas.

Salu2 Sala2.

Comentarios cerrados.