Tratamientos T rmicos Final

Tratamientos Térmicos
OBJETIVOS
Se pretende dar al alumno una visión práctica de lo estudiado en teoría, con la experimentación en el laboratorio, familiarizándose con los equipos y conceptos siguientes:
Termopares
Crisoles
Hornos
Termostatos
Dilatómetros
Durómetros
Solidificación
Alotropía
Relación de estructuras con las propiedades mecánicas.
Re cristalización
Fusión
Conocer la incidenciadel fenómeno de alotropía en las aleaciones que poseen dicha propiedad, tanto en el diseño de piezas (por los cambios dimensionales) como en las propiedades mecánicas, eléctricas, magnéticas etc., que dependen de la estructura.
Tomar contacto con los equipos, familiarizarse con los términos más comunes utilizados en los tratamientos térmicos y relacionar los cambios estructurales queteóricamente se producen con los cambios en las propiedades mecánicas.
Interpretar los gráficos de templabilidad obtenidos en los ensayos sobre las piezas, y su aplicación práctica.






DESARROLLO DE LOS CONTENIDOS.

PROPIEDADES MECANICAS
Dependen tanto de la composición química como de la estructura cristalina que tenga el acero. Los tratamientos térmicos modifican esa estructura cristalina sin alterarla composición química, dando a los materiales unas características mecánicas concretas.

Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material al dejarse erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material.

Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir fisuras (resistencia al impacto).

Maquinabilidad: Es la facilidad que posee unmaterial de permitir el proceso de mecanizado por arranque de viruta.

Dureza: Es la resistencia que ofrece una acero para dejarse penetrar.

Las propiedades físicas y mecánicas dependen del tamaño, la forma y el perfil de los micro-constituyentes presentes. Por lo general, los micro-constituyentes presentes en el acero son la ferrita, troostita, sorbita, austenita y cementita. Un metal cambia deestructura cuando se calienta a cierta temperatura y los cambios estructurales ocurren nuevamente cuando la aleación se enfrié a temperatura ambiente.

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–carbono. En este tipo de diagramas se especifican las temperaturas en lasque suceden los cambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos.

CURVAS DE ENFRIAMIENTO DE UN METAL PURO.
Siguiendo un esquema lógico, comenzaremos por lo que sería el origen de un material tecnológico originado por la solidificación, lo que podríamos denominar cristalización primaria. El caso más sencillo y el análisis más simple consiste en construiruna curva de enfriamiento de un metal puro, con el objetivo de determinar su punto de fusión.

Si un metal puro se calienta regular y uniformemente desde la temperatura ambiente hasta que pasa al estado líquido (suponiendo que en el estado sólido no sufre cambios alotrópicos) y se anota, a intervalos iguales de tiempo, la temperatura determinada mediante un termopar u otro instrumento de medida,se percibe una irregularidad en la velocidad de calentamiento que indica la temperatura a la que se produce la fusión.

Figura 1. Curvas idealizadas de enfriamiento y calentamiento de un metal puro.

El punto de transformación puede observarse gráficamente si se representa la temperatura en función del tiempo. En forma análoga se obtiene una curva de enfriamiento desde la temperatura a la quese encontraba el líquido, hasta la temperatura ambiente. En el caso ideal, la temperatura del metal habría de permanecer constante durante los procesos de fusión y solidificación, por lo que las porciones AB y A´B´ de las curvas de calentamiento y enfriamiento deberían ser perfectamente rectilíneas y paralelas al eje de tiempos. En las curvas ideales, además, el cambio de pendiente sería...