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Tratamientos Termoquímicos en las Aleaciones

I. Objetivos

 Dar información detallada de los tratamientos termoquímicos con la finalidad de que sirva de fuente de conocimiento a nuestros compañeros.

 Conocer las tecnologías que en la actualidad están ayudando a realizar los tratamientos termoquímicos.

II. Introducción

Los tratamientos termoquímicos son los procesos a los que sesomete los metales y aleaciones ya sea para modificar su estructura, cambiar la forma y tamaño de sus granos o bien por transformación de sus constituyentes.

El objeto de los tratamientos es mejorar las propiedades mecánicas, o adaptarlas, dándole características especiales a las aplicaciones que se le van a dar a las piezas; de esta manera se obtiene un aumento de dureza y resistencia mecánica,así como mayor plasticidad o maquinabilidad para facilitar su conformación.

Son tratamientos de recubrimiento superficial en los cuales interviene un elemento químico el cual se deposita por proceso de difusión en la superficie del material.

III. Características y Conceptos Iniciales

a) Aleación

Se trata de una mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales conalgunos elementos no metálicos.

Se puede observar que las aleaciones están constituidas por elementos metálicos en estado elemental (estado de oxidación nulo), por ejemplo Fe, Al, Cu, Pb.

Pueden contener algunos elementos no metálicos por ejemplo P, C, Si, S, As.

Se preparan por fusión conjunta de sus componentes, algunas de ellas se consiguen con otros procedimientos: cobre y zincdepositan simultáneamente sobre el cátodo cuando una corriente eléctrica circula a través de una solución con sulfatos cúpricos y de zinc.

Muchas aleaciones contienen elementos no metálicos: el carbono en los aceros, y el fósforo en los bronces fosforosos.

Estas son sólidas, con aspecto y características metálicas, salvo las amalgamas, en las que interviene el mercurio y son semisólidas.

a)Clasificación:

Las aleaciones se pueden clasificar atendiendo a diversos criterios, sin ser estas categorías excluyentes.

• Composición:

Esta clasificación tiene en cuenta cual es el elemento que se halla en mayor proporción (aleaciones ferrosas, aleaciones base cobre, etc.).

Cuando los aleantes no tienen carácter metálico suelen hallarse en muy pequeña proporción, mientras que siúnicamente se mezclan metales, los aleantes pueden aparecer en proporciones similares al metal base.

Por ejemplo, el cobre y el oro presentan un diagrama de solubilidad total.

• Número de elementos:

Atendiendo a este criterio se pueden distinguir aleaciones binarias como el cuproníquel, ternarias (alpaca), etc. Hay aleaciones en las que intervienen un elevado número de elementosquímicos, si bien en pequeñas cantidades.

Tipo de solución sólida:

-Sustitucional
- Intersticial
- Intersticial "sustitución derivada de otra red"

b) Propiedades:
Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros.
Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo laspropiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad, etc. pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan estos materiales, que pueden tener los componentes de forma aislada.
Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y fase sólida como sepuede apreciar en los diagramas de fase.
Hay ciertas concentraciones específicas de cada aleación para las cuales la temperatura de fusión se unifica.
Esa concentración y la aleación obtenida reciben el nombre de eutéctica, y presenta un punto de fusión más bajo que los puntos de fusión de los componentes.
c) Aleaciones más comunes:
 Aleaciones férreas
Son aquéllas en las que el principal...