Tratamiento termico del acero

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Instituto Tecnológico de Ciudad Victoria

Educación Superior Tecnológica a Distancia

Unidad Académica San Fernando

PROCESOS DE FABRICACION.

UNIDAD 2
TRATAMIENTO TERMICO DEL ACERO. Tema 2.1. Generalidades.

Alumno:

José Eduardo Casillas Ignacio.

Numero de control:

09380821.

Asesor:

Ing. CarlosAdrian Verdín Licon.

1.- Definición.- Tratamiento térmico es la operación de calentamiento y enfriamiento controlado de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades físicas. De acuerdo al procedimiento usado, el acero puede hacerse tan duro que resista los efectos del corte y abrasión o puede ser tan suave que permita ser maquinado posteriormente.

Con el tratamiento térmicoadecuado, se pueden reducir esfuerzos internos, reducir el tamaño de grano, incrementar la tenacidad, producir una superficie dura con un interior dúctil y mejorar la maquinabilidad.

El análisis químico del acero debe conocerse ya que, pequeños porcentajes de ciertos elementos, carbono principalmente, cambian ampliamente las propiedades físicas.

2.- Aleaciones hierro-carbono. Los acerospueden considerarse fundamentalmente como aleaciones hierro-carbono, con algunos otros elementos e impurezas.

En los aceros al carbono, esos elementos suelen ser: el manganeso (Mn) y el silicio (Si), y las impurezas, el fósforo (P) y el azufre (S). En los aceros especiales, ciertos elementos que se añaden intencionadamente, como el cromo (Cr), wolframio (W), níquel (Ni), etc., llegan amodificar notablemente la constitución y comportamiento de los aceros.

El carbono se encuentra generalmente en los aceros, combinado con el hierro, formando carburo de hierro o cementita, que contiene 6,67 % de C. Es decir, que forma una sustancia o compuesto químico de propiedades perfectamente definidas y diferentes de las del hierro y de las del carbono; su fórmula es Fe3C y está formadopor tres partes de hierro y una de carbono.

Por lo tanto, siempre que hablemos del carbono en los aceros, tenemos que acordamos que está en forma de carburo de hierro o cementita y que siempre los componentes fundamentales del acero, cualquiera que sea su estado de tratamiento, son el hierro y el carburo de hierro. A alta temperatura (por encima de 1540 °C), cuando el metal está fundido, elcarburo de hierro se disuelve en el hierro.
En las aleaciones hierro-carbono los dos constituyentes son el hierro y el carburo de hierro. Existe una aleación eutéctica llamada ledeburita, con 4,3% de carbono, es decir con 35,5 % de hierro y 64,5 % de carburo de hierro (Fe3C) es la que tiene el punto de solidificación más bajo.
Al iniciarse la solidificación se precipitan los cristalesde hierro con carburo de hierro en solución en las aleaciones hipoeutécticas (de composición menor que la eutéctica) y de carburo de hierro en las hipereutécticas (de composición mayor que la eutéctica).

La composición de los cristales de hierro (con carburo de hierro en disolución) es variable, oscilando el contenido de carburo desde 0 hasta un máximo de 25,5 % (1,7 % de C).

Estoscristales de hierro con pequeñas cantidades de carburo de hierro que se van precipitando a alta temperatura, se denominan cristales de austenita.

Dedicando ahora especial atención a los aceros (menos de 1,7 % de C), podemos observar en el proceso de enfriamiento que cuando la temperatura es inferior a 1 145°C, todo el metal se encuentra ya en estado sólido, formando una masa homogénea decristales de austenita.
Al continuar descendiendo lentamente la temperatura, ocurren otros fenómenos de re cristalización que son de gran interés.
Al atravesar el metal sólido la zona de temperaturas, comprendidas entre 1 145 °C y 721 °C, hay un desdoblamiento de sus cristales y aparecen nuevos constituyentes.

Los fenómenos son parecidos a los que ocurrían con las soluciones...
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