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TRATAMIENTOS TÉRMICOS
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Los tratamientos térmicos más importantes son: temple, recocido, revenido y normalizado. Con su aplicación se consiguen estructuras más blandas y más mecanizables, con mayor dureza y resistencia. Otro aspecto que mejoran es la homogeneización de la estructura.
1.1. TEMPLE
Este tratamiento térmico se caracteriza por enfriamientos rápidos (continuos oescalonados) en un medio adecuado: agua, aceite o aire, para transformar la austenita en martensita. Mediante el temple se consigue:
− Aumentar la dureza y la resistencia mecánica.
− Disminuir la tenacidad (aumento de la fragilidad).
− Disminuir el alargamiento unitario.
− Modificar algunas propiedades eléctricas, magnéticas y químicas.
El temple se realiza siguiendo los siguientes pasos:1. Calentamiento del metal.- Se realiza en horno, siendo lento al hasta los 500ºC y rápido hasta la temperatura de temple, por encima de A3 si el acero es hipoeutectoide, y por encima de A1 si el acero es eutectoide o hipereutectoide.
2. Homogeneización de la temperatura.- Se mantiene a la temperatura de temple durante un determinado tiempo a la pieza para que se homogenice en todo el volumende la pieza a templar. Este tiempo se estima experimentalmente para cada pieza, aunque se puede calcular aproximadamente
3. Enfriamiento rápido.- Se saca la pieza del horno y se enfría el material en un fluido denominado medio de temple a una velocidad superior a la crítica de temple con objeto de obtener una estructura martensítica, y así mejorar la dureza y resistencia del acero El medio detemple puede ser:
• Agua: es el medio más económico y antiguo. Se consiguen buenos temples con aceros al carbono. Las piezas se agitan dentro del agua para eliminar las burbujas de gas.
• Aceite: enfría más lentamente que el agua.
• Aire: se enfrían las piezas con corrientes de aire. Se utiliza para los denominadas aceros rápidos.
A la hora de realizar un temple, hay que tener en cuenta lossiguientes factores:
− El tamaño de la pieza, puesto que cuanto más espesor tenga la pieza más habrá que aumentar el tiempo de duración del proceso de calentamiento y de enfriamiento.
− La composición química del acero, ya que en general, los aceros aleados son más fácilmente templables.
− El tamaño del grano influye principalmente en la velocidad crítica del temple, teniendo más templabilidadel de grano grueso.
− El medio de enfriamiento, siendo el más adecuado para templar un acero el que consiga una velocidad de temple ligeramente superior a la crítica.
1.1.1. Templabilidad
Se puede definir la templabilidad como la aptitud de un acero para endurecerse por formación de martensita, como consecuencia de un tratamiento térmico. Para determinar el grado de templabilidad de unacero se realiza el ensayo Jominy. El ensayo consiste en realizar el templado de una probeta de dimensiones determinadas según un proceso definido. El estudio de los resultados permite definir el comportamiento del material ante el tratamiento de temple.
Para realizar el ensayo, se calienta en primer lugar la probeta cilíndrica 25 mm de diámetro y 100 mm de longitud, a la temperatura deaustenización durante 30 minutos en atmósfera controlada. Tras finalizar el calentamiento, se cuelga la probeta por un extremo de modo que un chorro de agua, a temperatura constante, incida directamente sobre su extremo inferior durante 10 minutos. La probeta se irá enfriando a distinta velocidad según la distancia respecto al punto de incidencia del chorro de agua. El extremo inferior de la probeta seenfriará rápidamente, sufriendo un temple más severo y será más duro que el otro extremo.
Una vez que la probeta se ha enfriado a temperatura ambiente, se desbasta una tira de 0.4 milímetros de espesor y se determina la dureza Rockwell C a lo largo de los 50 mm primeros de la probeta. En los primeros 12.5 mm las lecturas de dureza se toman a intervalos de 1.6 mm y en los 37.5 mm siguientes cada...