tratamiento termico


Se entiende por tratamiento térmico el conjunto de operaciones de calentamiento, permanencia y posterior enfriamiento de los metales con la finalidad de modificar su estructura y propiedades.
La finalidad de estos procesos es mejorar las propiedades mecánicas del material, especialmente la dureza, la resistencia, la tenacidad y la maquinabilidad
Este proceso tecnológico se puede representargráficamente como sigue:

1-Proceso de Calentamiento
2- Tiempo de permanencia
3-Proceso de enfriamiento
Figura 1. Representación gráfica del tratamiento térmico
Los procesos de tratamiento térmico se pueden clasificar en dos grandes grupos en dependencia de si la modificación de la estructura y propiedades se realiza a todo el volumen de la pieza o si esta modificación solo tiene lugar enla superficie de las piezas, se tienen:
Tratamientos térmicos volumétricos.
Tratamientos termitos superficiales.
?Los tratamientos térmicos volumétricos pueden ser de varios tipos, los cuales son:
• Recocido.
• Normalizado.
• Temple
• Revenido
2.1Temple
Este tratamiento resulta uno de los más empleados en la industria unido al proceso de revenido debido a que mediante él se aumenta laresistencia al desgaste por el incremento de la dureza, y la resistencia del material [1]
Definición:
El temple se define como el proceso de calentamiento por encima de A1 o A3 +30 o 50°?, la correspondiente permanencia y posterior enfriamiento rápido.
Las propiedades óptimas de un acero templado y revenido solo se adquieren si durante el tratamiento térmico de temple la pieza adquiere un altocontenido de martensita. (Ver fig. 2) [1]

Figura 2 Fotomicrografía a 1220X que muestra la microestructura de la martensita. Los granos en forma de aguja son los de martensita y las regiones blancas son austenita que no transformaron durante el tratamiento [1]
La martensita es una fase que se forma como resultado de una transformación de estado sólido sin difusión. Debido a que la reacción nodepende de la difusión, la reacción martensítica es una trasformación atérmica, la reacción depende solo de la temperatura y no del tiempo. En aceros con más de 0.2% C la reacción martensítica ocurre al transformarse la austenita (CCC) a martensita (TCC tetragonal compacta centrada en el cuerpo). Los átomos de carbono quedan atrapados en los sitios intersticiales durante la transformación haciendo quese produzca una estructura tetragonal según se muestra en la (fig.2), por lo que a medida que se incrementa el %C, quedan atrapados un mayor número de átomos de carbono en estos sitios incrementando los ejes a y c de la estructura martensita aumentando la dureza.[1]
Existen diferentes tipos de temple en dependencia de la temperatura de calentamiento a la que se lleve el acero y en dependencia dela forma de enfriamiento en que se realice el tratamiento.[2]
Por la temperatura de calentamiento. El temple puede ser completo e incompleto, estos se ilustra a continuación:

Figura 3. Temple Completo [2]

Figura 4. Temple Incompleto [2]
Como ya se ha visto, el temple produce un aumento de la fragilidad debido a las tensiones internas que se generan al producirse la transformaciónmartensítica
2.2 Revenido
El revenido consiste en realizar un calentamiento del acero martensítico a una temperatura inferior de A1 durante un período de tiempo específico.[1] Normalmente el revenido se realiza calentando entre los 250 - 650 oC
La microestructura de la mar tensita revenida se muestra en la (fig. 5) consistente en partículas extremadamente pequeñas de cementita embebidas enuna matriz ferrítica continua y uniformemente dispersas. [1]

Figura 5. Micrografía electrónica a 9300X, Las partículas pequeñas son de martensita y la matriz es de ferrita a [1]
La martensita revenida es tan dura y resistente como la martensita, pero mucho más dúctil y tenaz, la dureza y la resistencia se explican por la gran superficie de límite de fase por unidad de volumen que existe en las diminutas...