TRATAMIENTO TERMICO

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INTRODUCCIÓN

En general, un tratamiento térmico es, por definición, todo proceso de calentamiento y enfriamiento controlado al que se somete un metal con el propósito de variar alguna o algunas de sus propiedades, sobretodo su microestructura. Dado que un tratamiento térmico permite alterar notablemente las propiedades físicas y mecánicas, estos procesos son de gran importancia industrial yse recurre frecuentemente en el ámbito de la metalurgia.

Los fundamentos de los tratamientos térmicos radican en las condiciones de equilibrio estable y metaestable, condiciones ubicadas en la microestructura y en los diagramas de equilibrio termodinámico de los metales y de las aleaciones.

TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE PREPARACIÓN

Son los procesos térmicos encaminados esencialmente a prepararel material para la fabricación, entre lo que se cuenta la mejora de las características de mecanizabilidad, la reducción de las fuerzas de conformación y del consumo de energía, etc.

Diagramas de Equilibrio y tratamientos térmicos.

La mayoría de los tratamientos térmicos suponen enfriamientos bastante lentos o la permanencia del material a temperaturas elevadas durante tiempos prolongados;ello con el fin de acercarse lo más posible a las condiciones de equilibrio. Las estructuras resultantes, por tanto, pueden predecirse razonablemente mediante el diagrama de fases correspondiente. Éste señala las temperaturas a alcanzar para conseguir el producto buscado y los cambios que resultará durante el enfriamiento subsiguiente.

Tratamientos térmicos de preparación de los aceros

Comola mayoría de los tratamientos térmicos de preparación se aplican a los aceros ordinarios al carbono y de baja aleación, aquí se presenta basado en el diagrama hierro-carbono simplificado. En la siguiente figura, se representa este diagrama con las rectas de transición rotuladas. La recta eutectoide se designa A1 yA3 designa la línea de separación entre la austenita y la ferrita + austenita, enlas composiciones hipoeutectoides. La transición de austenita a austenita + cementita se representa mediante la línea Acm.

Hay un conjunto de procesos de tratamiento térmico que se clasifican genéricamente como recocidos. El objetivo de un recocido puede ser reducir la dureza, eliminar tensiones residuales, mejorar la tenacidad, recuperar la ductibilidad, afinar el tamaño de grano, reducir lasegregación o bien alterar las propiedades mecánicas eléctricas o magnéticas del material. Logrando un estructura determinada previamente, pueden entonces imprimirse al material unas características favorables a la aplicación que va a recibir.


















CURVAS TRANSFORMACIÓN-TIEMPO-TEMPERATURA

A partir de una serie de curvas de reacción isotérmica, determinada a ciertonúmero de temperaturas, se puede obtener importante información, como es la representación de la siguiente gráfica:




















En primer lugar, existe la transformación perlítica que se origina por nucleación y crecimiento, el cual ocurre por difusión. En cambio, a baja temperatura, la austenita se transforma en un constituyente metaestable, denominado martensita. Esuna transformación de tipo alotrópico, pues por un lado, no existe difusión de ningún elemento y, por otro lado, aparece una estructura cristalina nueva: tetragonal, centrada en el cuerpo.

La martensita es una disolución sólida, sobresaturada, de carbono en hierro (alfa), distorsionado o tetragonal. Su contenido en carbono suele variar desde trazas hasta 1% C o más.


TEMPLE

En estetrabajo sólo se hablará de este tratamiento térmico, ya que fue el que se aplicó durante la práctica en clase.

Se denomina temple al enfriamiento del acero desde una temperatura por encima de la transformación Ac3 a una velocidad suficientemente rápida a fin de endurecerlo considerablemente. A nivel microscópico, el endurecimiento implica la formación del constituyente martensítico y auscencia del...
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