Ciencias de los materiales







1.- Tratamientos térmicos
Se conoce como tratamiento térmico al conjunto de operaciones de calentamiento y enfriamiento, bajo condiciones controladas de temperatura, tiempo de permanencia, velocidad, presión, etc., de los metales o las aleaciones en estado sólido, con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la elasticidad. Losmateriales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono. También se aplican tratamientos térmicos diversos a los cerámicos. Son ciclos o etapas de calentamiento, permanencia y enfriamiento en estado sólido con el fin de destruir o cambiar unos micro constituyentes por otros, para dar propiedades mecánicas definidas sin alterar sucomposición química
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. 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.






1.1Temple
El temple consiste en calentar el acero a una temperatura determinada por encima de su punto de transformación para lograr una estructura cristalina austenítica, g, seguido de un enfriamiento rápido con una velocidad superior a la crítica, que depende de la composición del acero, para lograr una estructura martensítica (a') o bainítica (b), que proporcionan a los aceros una durezaelevada.

El temple es un tratamiento térmico de preparación y no de servicio, en donde existe un cambio cristalino adifusional, que parte de una estructura cúbica centrada en las caras a una estructura tetragonal centrado en el cuerpo.

Martensita
Reacción adifusional (no hay cambio en la composición química del material).
Reacción reversible.
Estructura metaestable y exotérmica.Figura 1.3 (a) acero con el 0.38 % C, microestructura constituida por perlita (granos con láminas) y ferrita proeutoctoide (granos claros). (b) acero con microestructura martensítica después del temple.

Para conseguir un enfriamiento rápido se introduce el acero en agua, aceite, sales o bien se efectúa el enfriamiento con aire o gases. La velocidad de enfriamiento depende de lascaracterísticas de los aceros y de los resultados que se pretenden obtener.
En casos determinados se interrumpe el enfriamiento en campos de temperatura comprendidos entre 180-500 ºC, alcanzándose de esta manera un temple con el mínimo de variación en las dimensiones de las piezas, un mínimo riesgo de deformación y consiguiéndose durezas y resistencias determinadas, de acuerdo con las estructurascristalinas en lo que se refiere a austenita, martensita o bainita


Troostita
Es un agregado muy fino de cementita y ferrita, se produce por el enfriamiento de la austenita. Tiene una dureza de 400 a 500 Brinell.
Es un constituyente nodular oscuro con estructura radial apacible y aparece generalmente acompañando a la martencita y la austenita.
Bainita
Es el constituyente que se obtieneen la tranformacion isotérmica cuando la temperatura de enfriamiento es de 250 a 500ºC. La Bainita tiene una dureza variable de 40 a 60 Rc. Puede presentarse en los aceros aleados como en los aceros al carbono.
Sorbita
Agregado fino de cementita y ferrita. Se obtiene por el enfriamiento de la austenita con una velocidad de enfriamiento bastante inferior a la crítica de temple. Su dureza es de250 a 400 Brinell.
La troostita como la sorbita pueden considerarse como la perlita de grano muy fino.

1.2 Revenido
El revenido al igual que normalizado, recocido y el temple, es un tratamiento térmico a un material con el fin de variar su dureza y cambiar su resistencia mecánica. El revenido es un proceso térmico controlado por la difusión donde la fuerza impulsora de la reacción es la...