materiales

TEMA: TRATAMIENTO TERMICO


Es el proceso al que se someten los metales u otros sólidos
con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas,
especialmente la dureza, la resistencia y la tenacidad.

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Los materiales 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 alos sólidos cerámicos.

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Las características mecánicas de un material dependen tanto
de su composición química como de la estructura cristalina
que tenga.
Esta se caracteriza por la distribución regular de sus partículas
(átomos y moléculas).

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Los tratamientos térmicos modifican esa estructura cristalina
sin alterar la composición química, dando a los materiales
unascaracterísticas mecánicas concretas, mediante un
proceso de calentamientos y enfriamientos sucesivos hasta
conseguir la estructura cristalina deseada.

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Para conocer a que temperatura debe elevarse el metal
para que se reciba un tratamiento térmico es necesario
contar con los diagramas de cambio de fase.
En este tipo de diagramas se especifican las
temperaturas en las que suceden loscambios de fase
(cambios de estructura cristalina), dependiendo de los
materiales diluidos.

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El diagrama de hierro-carbono experimenta muchas
fases como son la austenita, cementita, ferrita, perlita,
bainita, martensita, entre otras.
Estas fases pasan por muchos cambios debido a la
temperatura y algunos procesos como son el temple y el
revenido, los cuales ayudan a aumentar laspropiedades
mecánicas de los materiales utilizados, tales como la
tenacidad, dureza, entre otras.

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Es una solución sólida de carbono o carburo de hierro en
hierro gamma [γ].
La máxima solubilidad en estado sólido del carbón en la
austenita es del 2,08% a 1.148°C y disminuye a un 0,8% a
723°C.
Puede contener desde 0 – 1,7% de carbono.
Su resistencia es de 88- 105 Kp/mm² aprox.
Su dureza de 300 Brinell.
Su alargamiento de 30 a 60%.
Es poco magnética, blanda, muy dúctil y tenaz.
Tiene gran resistencia al desgaste, siendo el constituyente
más denso de los aceros.

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La ferrita es hierro alfa [α] ósea hierro casi puro, que puede
contener en pequeñas cantidades soluciones de silicio,
fósforo y otras impurezas.
Suresistencia es de 28 Kp/mm² aprox.
Su dureza de 90 HB (unidades de Brinell).
Su alargamiento de 35 a 40%.
Es él mas blando de todos los constituyentes del acero, muy
dúctil, maleable y una excelente maquinabilidad.
Es magnética a temperaturas inferiores de los 768°C y no
magnética entre los 768°C y los 910°C.
Su capacidad para disolver carbono es prácticamente nulo
0,022%.

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•Cementita o también llamada carburo de hierro [Fe3C]
contiene el 6.67% de carbono y el 93.33% de hierro.
Es el constituyente más duro y frágil de los aceros al
carbono.
Su dureza es superior a los 68 HRc (Rockwell – C).
Por su gran dureza queda en relieve después del pulido
pudiendo conocerse perfectamente el contorno de los
granos o de las laminas.
Es magnética a la temperatura ambientepero pierde
esta propiedad a 218°C.

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Es una mezcla ferritica alfa y cementita Fe3C en laminas
paralelas producida por la descomposición eutoctonica de la
austenita.
Esta contiene aprox. seis partes de hierro y una de carburo, lo
que corresponde a 11,7% de Cementita y 88,3% de Ferrita.
Tiene una resistencia de 80 Kp/mm².
Un alargamiento de 15%.

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Es unconstituyente de naturaleza eutéctica que se forma a
temperatura constante: 1.145°C. Su composición química es
fija con 4,3% de C. Está formada por un 52% de Cementita y
un 48% de Austenita saturada de carbono.
Teniendo en cuenta que la austenita no es estable a
temperatura ambiente, debemos pensar que tampoco lo será
la ledeburita, ya que en el enfriamiento la austenita se
transforma en...