Tratamientos termicos de los materiales

INTRODUCCIÓN
En la actualidad debido al desarrollo de nuevas tecnologías y a la diversificación en el uso de materiales, en algunas ocasiones nos interesa modificar las propiedades físicas de los materiales, para que estos puedan ser utilizados de una manera más eficaz.
Existen piezas que están sometidas a condiciones de trabajo que requieren propiedades específicas para soportar esfuerzos dechoque, vibraciones y rozamiento superficial. Para soportar estas condiciones de trabajo, se requiere tenacidad elevada, resilencia, 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 micro estructura y la constitución de los metales y aleacionessin variar su composición química.
La finalidad de estos procesos es mejorar las propiedades mecánicas del material, especialmente para aumentar la resistencia y dureza, mejorar la ductilidad, cambiar el tamaño de granos, mejorar la facilidad de trabajo, liberar esfuerzos, endurecer herramientas, etc.
Si bien los tratamientos térmicos son más extensamente utilizados en los materiales metálicos,los procesos de tratamiento térmico también aplican a materiales como plásticos, vidrios y cerámica.
En este trabajo trataremos de explicar los tratamientos térmicos y su aplicación, explicaremos los tratamientos térmicos más importantes, los cuales son:
• Temple
• Recocido
• Revenido
• Normalizado
Ademas explicaremos las distintas pruebas de dureza realizadas a los materiales.TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE LOS MATERIALES
El tratamiento térmico es la operación de calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado sólido a temperaturas y condiciones determinadas para cambiar sus propiedades mecánicas.
Los procesos de tratamiento térmico aplican a materiales como metales, plásticos, vidrios y cerámica. El tratamiento térmico de los materiales de especial importancia y tieneextenso uso en la fabricación de partes metálicas.
El objetivo del tratamiento térmico es conferirle al material propiedades requeridas para procesos de transformación posteriores o para su aplicación final.
Un proceso de tratamiento térmico puede provocar transformaciones de los constituyentes estructurales sin modificar la composición química promedio del material. El tratamiento térmicotambién puede causar cambios en el tamaño, forma o distribución de los componentes estructurales sin cambiar el tipo constituyente (por ejemplo en el recocido). También es posible cambiar el contenido de ciertos, estructurales en la zona superficial (por ejemplo cementación), o cambiar la intensidad y distribución de las tensiones internas (por ejemplo distensionado).
Los tratamientos térmicos másimportantes son: temple, recocido, revenido y normalizado.


Imagen 1.0 Efecto de la temperatura en el tamaño d grano.




TEMPLE
Este tratamiento térmico se caracteriza por enfriamientos rápidos (continuos o escalonados) 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 porencima de A1 si el acero es eutectoide o hipereutectoide.
2. Homogeneización de la temperatura.- Se mantiene a la temperatura de temple durante 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.
3. Enfriamiento rápido.- Se saca la pieza del horno y...