Tratamientos termicos de los metales

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TRATAMIENTOS TÉRMICOS

Los tratamientos térmicos son operaciones de calentamiento y enfriamiento mediante los cuales se modifican la constitución y la estructura de los metales o aleaciones.

Se basan en que las transformaciones en el estado sólido, para que puedan realizarse completamente, necesitan el tiempo suficiente. Un enfriamiento lento hasta la temperatura ambiente permitirá la totaltransformación de los constituyentes, obteniéndose con ello una estructura y una constitución determinadas. Si calentamos de nuevo hasta temperaturas superiores a la de transformación y al enfriar otra vez no se aumenta la velocidad de enfriamiento, la transformación encontrará más dificultades para realizarse y será sólo parcial (o será impedida totalmente si la velocidad es suficientementerápida), obteniéndose así una constitución y una estructura distintas a las anteriores.

Se comprende, por tanto, la importancia que tiene conseguir estas modificaciones para poder variar a voluntad las propiedades que va a poseer el metal a la temperatura ambiente.

Los tratamientos térmicos son especialmente indicados para los aceros, si bien se trata también con éxito gran número de aleaciones noférreas; por tanto, en la descripción de cada uno de ellos se detallarán, en general, el proceso y los fines que se persiguen.

En todo ciclo de tratamiento térmico hay que considerar tres fases, a saber: calentamiento hasta una temperatura determinada, tiempo de permanencia en ella y enfriamiento hasta la temperatura ambiente, siendo los siguientes factores los que intervienen en el resultadofinal:

A) Velocidad de calentamiento.

B) Temperatura alcanzada y tiempo de permanencia.

C) Velocidad de enfriamiento y medio de enfriamiento.

D) Efecto de la masa (espesor o diámetro de las piezas).

Para entender las definiciones y los procesos a seguir en los tratamientos térmicos, es necesario conocer la nomenclatura de los puntos críticos en los cuales se producen lastransformaciones. Los símbolos utilizados son:

Ac1 Temperatura a la cual, durante el calentamiento, se produce la transformación de toda la perlita en austenita, en los aceros hipoeutectoides. En los aceros hipereutectoides, es la temperatura a la cual comienza a formarse la austenita.

Ar1 Temperatura a la cual, durante el enfriamiento, se completa la transformación de la austenita en perlita.

Ac3Temperatura a la cual, durante el calentamiento, termina la transformación de la ferrita en austenita o hierro.

Ar3 Temperatura a la cual, durante el enfriamiento, se inicia la transformación de la austenita en ferrita.

A3-2-1 Temperatura a la cual, en aceros con un 0,89 % de carbono, se transforma bruscamente toda la perlita en austenita, o viceversa.

Accm Temperatura mínima a la cual,durante el calentamiento, la cementita se disuelve completamente en la austenita, en los aceros hipereutectoides.

Arcm Temperatura a la cual, durante el enfriamiento, se inicia la precipitación de la cementita, en los aceros hipereutectoides.

Ms Punto de la zona inferior donde se inicia la transformación de la austenita en martensita.

Mf Punto en que termina la transformación martensítica.Los tratamientos térmicos permiten que el material adquiera características determinadas, para que posteriormente, en su aplicación, puedan efectuar su trabajo en las mejores condiciones de resistencia, desgaste, dureza, etc.

Equipos

Hornos para el tratamiento térmico de los aceros

Por regla, el acero se calienta en hornos para el recocido, templado o bonificado, los cuales sealimentan con combustibles macizos (carbón o coque), líquidos (petróleo crudo) o gas (gas de alumbrado o gas de generadores)

Los hornos `para el tratamiento térmico, incluyen hornos de cámara, con varias modificaciones para “quitaipón” o para carga y descarga continua, el tipo de retorta, el de foso, el de crisol y el tipo de baño de sales por electrodos.

Hornos de cámara: Son provistos de...
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