Tratamientos

BLOQUE I: Materiales TEMA 3: Tratamientos térmicos

Tecnología Industrial II

TEMA 3: TRATAMIENTOS TÉRMICOS
0. INTRODUCCIÓN
Al añadir ciertos elementos (azufre, cobalto, cobre, cromo, tungsteno, manganeso, molibdeno, níquel, vanadio…) en la aleación del acero se consigue mejorar algunas de sus propiedades, obteniendo aleaciones específicas para determinadas aplicaciones industriales, comoherramientas, cuchillas, fijaciones, soportes,…. Sin embargo la diferencia de comportamiento entre los diversos aceros depende, no sólo de su composición química, sino también del tipo del tratamiento térmico a los que se les someta. Existen piezas que están sometidas a condiciones de trabajo que requieren propiedades específicas para soportar esfuerzos de choque, vibraciones y rozamientosuperficial. Para soportar estas condiciones de trabajo, se requiere tenacidad elevada, resiliencia, y una gran dureza superficial. Por este motivo se realizan los tratamientos térmicos, que son procesos en los cuales mediante una sucesión de operaciones de calentamiento y enfriamiento, se modifica la microestructura y la constitución de los metales y aleaciones sin variar su composición química. Lafinalidad de estos procesos es mejorar las propiedades mecánicas del material, especialmente la dureza, la resistencia, la tenacidad y la maquinabilidad. Pero en estos procesos no se modifica la constitución química de los materiales. Para ello se realizan los tratamientos termoquímicos, que son procesos en los cuales se altera la estructura del metal, modificando su composición mediante un proceso dedifusión.

1. TRATAMIENTOS TÉRMICOS
Los tratamientos térmicos más importantes son: temple, recocido, revenido y normalizado. Con su aplicación se consiguen estructuras más blandas y más mecanizables, con mayor dureza y resistencia. Otro aspecto que mejoran es la homogeneización de la estructura.

1.1.

TEMPLE

Este tratamiento térmico se caracteriza por enfriamientos rápidos (continuos oescalonados) en un medio adecuado: agua, aceite o aire, para transformar la austenita en martensita. Mediante el temple se consigue: − − − − Aumentar la dureza y la resistencia mecánica. Disminuir la tenacidad (aumento de la fragilidad). Disminuir el alargamiento unitario. Modificar algunas propiedades eléctricas, magnéticas y químicas. El temple se realiza siguiendo los siguientes pasos: 1.Calentamiento del metal.- Se realiza en horno, siendo lento al hasta los 500ºC y rápido hasta la temperatura de temple, por encima de A3 si el acero es hipoeutectoide, y por encima de A1 si el acero es eutectoide o hipereutectoide.
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2.

Tecnología Industrial II

Homogeneización de la temperatura.- Se mantiene a la temperatura de templedurante un determinado tiempo a la pieza para que se homogenice en todo el volumen de la pieza a templar. Este tiempo se estima experimentalmente para cada pieza, aunque se puede calcular aproximadamente Enfriamiento rápido.- Se saca la pieza del horno y se enfría el material en un fluido denominado medio de temple a una velocidad superior a la crítica de temple con objeto de obtener unaestructura martensítica, y así mejorar la dureza y resistencia del acero El medio de temple puede ser:
•

3.

Agua: es el medio más económico y antiguo. Se consiguen buenos temples con aceros al carbono. Las piezas se agitan dentro del agua para eliminar las burbujas de gas.
• •

Aceite: enfría más lentamente que el agua.

Aire: se enfrían las piezas con corrientes de aire. Se utiliza para losdenominadas aceros rápidos. A la hora de realizar un temple, hay que tener en cuenta los siguientes factores:

− − − −

El tamaño de la pieza, puesto que cuanto más espesor tenga la pieza más habrá que aumentar el tiempo de duración del proceso de calentamiento y de enfriamiento. La composición química del acero, ya que en general, los aceros aleados son más fácilmente templables. El tamaño...