Tratamientos térmicos del acero

TRATAMIENTOS TÉRMICOS DEL ACERO
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Generalidades

Para cambiar las propiedades del acero se usan diferentes tipos tratamientos térmicos, que cambian su micro estructura.
En general hay cuatro tipos básicos de tratamiento térmico:
• Temple.
• Revenido.
• Recocido.
• Normalización.
Todos los tratamientos térmicos tienen una ruta obligatoria:
-Calentamiento del acero hasta una temperatura determinada.
- Permanencia a esa temperatura cierto tiempo.
- Enfriamiento más o menos rápido.

El acero, es una aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2,1% en peso de la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%. Porcentajes mayores que el 2,0% de carbono dan lugar a lasfundiciones, aleaciones que al ser quebradizas y no poderse forjar a diferencia de los aceros se moldean. El acero tiene como base la aleación hierro-carbono.
El hierro es un metal, relativamente duro y tenaz, con diámetro atómico dA = 2,48 Å (1 angstrom Å = 10–10 m), con temperatura de fusión de 1.535 °C y punto de ebullición 2.740 °C. El carbono es un metaloide, blando y frágil en la mayoría de susformas alotrópicas.
- Tratamientos térmicos de preparación: Se refiere a los procesos térmicos encaminados a preparar el material para la fabricación, entre lo que se encuentra la mejora de las características de mecanizabilidad, la reducción de las fuerzas de conformación y del consumo de la energía y la recuperación de la ductilidad para deformaciones ulteriores. Las posibilidades de lostratamientos térmicos son enormes, permitiendo que un mismo metal sea ablandado para facilitar su labra, y luego, mediante otro proceso, dotarlo de un conjunto de propiedades completamente distintas al disponerlo para el servicio.

- Tratamiento térmico del acero: es todo proceso de calentamiento y enfriamiento controlados al que se somete un metal con el propósito de variar alguna o algunas de suspropiedades.
Un tratamiento térmico permite alterar notablemente las propiedades físicas. Sin embargo un tratamiento térmico incorrectamente ejecutado supondrá siempre un perjuicio en mayor o menor grado. Por todo ello deben conocerse perfectamente los tratamientos térmicos, así como su correlación con las demás operaciones de fabricación, al objeto que los resultados obtenidos seanaprovechables. El tratamiento térmico del acero, 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 y enfriamiento 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 latenacidad 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 aleaciones no férreas, y ocurren durante el proceso de calentamiento y enfriamiento de las piezas, con unas pautas o tiempos establecidos.
Para conocer a que temperatura debe elevarse el metal paraque se reciba un tratamiento térmico es recomendable contar con los diagramas de cambio de fases como el de hierro–carbono. En este tipo de diagramas se especifican las temperaturas en las que suceden los cambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos.
El hierro puro presenta tres estados alotrópicos a medida que se incrementa la temperatura desde laambiente: Hasta los 911 °C, el hierro ordinario, cristaliza en el sistema cúbico centrado en el cuerpo (BCC) y recibe la denominación de hierro α o ferrita. Es un material dúctil y maleable responsable de la buena forjabilidad de las aleaciones con bajo contenido en carbono y es ferromagnético hasta los 770 °C (temperatura de Curie a la que pierde dicha cualidad). La ferrita puede disolver muy...