Tratamiento térmico

TRATAMIENTO TÉRMICO

1. DEFINICIÓN
■ Los tratamientos térmicos se proponen modificar la estructura de los materiales metálicos mediante calentamiento y enfriamiento y dar con ello a los materiales otras propiedades.

■ Las herramientas y las piezas de máquina tienen que tener una dureza, una permanencia de poder cortante y una resistencia adecuada a la utilización que van a tener.■ El filo de un cincel, ha de estar enteramente templado.

■ Los dientes de una rueda dentada, deben tener capas exteriores duras y con ello resistentes al desgaste, los núcleos de los dientes, tienen que permanecer tenaces con objeto de que puedan responder elásticamente ante las solicitaciones a choques y a la flexión.

■ Estas diferentes propiedades pueden obtenerse mediante laelección de un material apropiado y de un conveniente tratamiento térmico.

2. MEJORA DE LAS PROPIEDADES A TRAVÉS DEL TRATAMIENTO TÉRMICO
Las propiedades mecánicas de las aleaciones de un mismo metal, y en particular de los aceros, reside en la composición química de la aleación que lo forma y el tipo de tratamiento térmico a los que se les somete. Los tratamientos térmicos modifican laestructura cristalina que forman los aceros sin variar la composición química de los mismos.
Esta propiedad de tener diferentes estructuras de grano con la misma composición química se llama polimorfismo y es la que justifica los tratamientos térmicos. Técnicamente el poliformismo es la capacidad de algunos materiales de presentar distintas estructuras cristalinas, con una única composición química, eldiamante y el grafito son polimorfismos del carbono. La α-ferrita, la austenita y la δ-ferrita son polimorfismos del hierro. Esta propiedad en un elemento químico puro se denomina alotropía.
El tratamiento térmico en el material es uno de los pasos fundamentales para que pueda alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales está creado. Este tipo de procesos consisten en el calentamiento yenfriamiento de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades físicas. Con el tratamiento térmico adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos, el tamaño del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dúctil. La clave de los tratamientos térmicos consiste en las reacciones que se producen en el material, tanto en los aceros como en las aleacionesno férreas, y ocurren durante el proceso de calentamiento y enfriamiento de las piezas, con unas pautas o tiempos establecido.
Para conocer a que temperatura debe elevarse el metal para que se reciba un tratamiento térmico es recomendable contar con los diagramas de cambio de fases como el de hierro–hierro–carbono. En este tipo de diagramas se especifican las temperaturas en las que suceden loscambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos.
Los tratamientos térmicos han adquirido gran importancia en la industria en general, ya que con las constantes innovaciones se van requiriendo metales con mayores resistencias tanto al desgaste como a la tensión. Los principales tratamientos térmicos son:
• Temple: Su finalidad es aumentar la dureza yla 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 un medio como agua, aceite, etc.
• Revenido: Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de ladureza 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 un calentamiento hasta...