Difusion De Los Metales

José Miguel Eguiluz Aldrete
Francisco López Saldívar

Laboratorio metalurgia física
Práctica 3: Difusión
 
Introducción
El tratamiento térmico en un material se utiliza para alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales está diseñado. Este tipo de procesos consisten en el calentamiento y enfriamiento del material en su estado sólido para cambiar sus propiedades físicas. Con eltratamiento térmico adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos, el tamaño del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dúctil. Para que un metal reciba el tratamiento térmico apropiado se debe conocer el diagrama de fases correspondiente para optimizar el proceso. En este tipo de diagramas se especifican las temperaturas en las que suceden los cambios de fase(cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos.
Los principales tratamientos térmicos son:
Temple
Su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero. Para ello, se calienta el acero a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica superior Ac (entre 900-950ºC) y se enfría luego más o menos rápidamente (según características de la pieza) en unmedio como agua, aceite, etcétera.
Diagrama de transformación tiempo-temperatura TTT

Este diagrama utiliza una escala logarítmica del tiempo por lo que es posible representar el comportamiento de transformación de las fases de la aleación dependiendo del tiempo de enfriamiento
Revenido
Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los efectos del temple,conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad. El revenido consigue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados, se eliminan las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o resistencia deseada. Se distingue básicamente del temple en cuanto a temperatura máxima y velocidad de enfriamiento.
Recocido
Consiste básicamente en uncalentamiento hasta temperatura de austenitización (800-925ºC) seguido de un enfriamiento lento. Con este tratamiento se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza. También facilita el mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, afinar el grano y ablandar el material, eliminando la acritud que produce el trabajo en frío y las tensiones internas.
Normalizado
Tiene porobjeto dejar un material en estado normal, es decir, ausencia de tensiones internas y con una distribución uniforme del carbono. Se suele emplear como tratamiento previo al temple y al revenido.
Austemperina
Es un tratamiento térmico que se aplica al acero. Con este tratamiento isotérmico se pretende obtener piezas con una estructura bainítica, que sean duras pero no extremadamente frágiles.Suele aplicarse a aceros con un contenido en carbono alto.

Como se puede apreciar en el diagrama de equilibrio, se representan las distintas fases que presenta el hierro a diferentes temperaturas y concentraciones de carbono.

Capacidad térmica específica
Es la relación entre la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperaturaque experimenta. 

Objetivos
Conocer los tratamientos térmicos más comunes, entendiendo su fundamento físico y sus efectos sobre los materiales y sus propiedades.

Material y equipo
1. Horno para tratamiento térmico
2. Pinzas
3. Guantes de asbesto
4. Aceite salmuera y agua
5. Muestras de diferentes aceros (probetas)
6. Equipo para metalografía
 
DesarrolloCalentamos el horno a 950 ºC e introdujimos las probetas usando los guantes de asbesto y con ayuda de las pinzas. Fueron retiradas a la media hora (por ser las probetas de una pulgada) e introducidas aleatoriamente a aceite, agua o salmuera por aproximadamente un minuto para su enfriamiento.
Una vez a temperatura ambiente lijamos las probetas en la desbastadora y con distintas lijas cada vez más finas....