Tratamientos termicos

TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y TERMOSUPERFICIALES.

1

Tema 30. Tratamientos térmicos y termo-superficiales. 1.- Introducción. 2.- Fundamento y objeto. Estructura cristalina y amorfa. Estructura granular. Diagrama Fe-C. Temperatura y difusión. Curva de Temperatura, Tiempo y Transformación (TTT). Generalidades. 3.- Clasificación: 3.1.- Temple. 3.1.1.- Fundamento y Objeto. 3.1.2.- Procedimiento.3.1.3.- Templabilidad. 3.1.4.- Variables del Temple. 3.1.5.- Temple interrumpido.(agua-aire,agua-aceite) 3.1.6.- Temple isotérmicos (austempering, matempering, patenting) 3.1.7.- Temples superficiales (oxiacetilénico y por inducción) 3.1.8.- Deformaciones y Defectos ocasionados en el Temple. 3.2.- Revenido. 3.2.1.- Fundamento y Objeto. 3.2.2.- Variables del Revenido. 3.2.3.- Doble Revenido. 3.3.-Recocido. 3.3.1.- Fundamento y objeto. (Procedimiento y variables) 3.3.2.- Recocido de homogeneización 3.3.3.- Recocido de regeneración 3.3.4.- Recocido globular. 3.3.5.- Recocido contra-acritud. 3.3.6.- Recocido de estabilización. 3.4.- Normalizado. 4.- Detección y evaluación de defectos. (dureza obtenida, ensayos destructivos/no destructivos)

2

1.- INTRODUCCIÓN. Los aceros, tras su ciclo deproducción (extracción, reducción, afino, colada y deformación plástica) no tienen la estructura adecuada para conseguir las mejores propiedades mecánicas para su utilización. Por ello es preciso someterlos a tratamientos térmicos, para lograr las cualidades del acero más acordes con su futura aplicación. Aquí se presentan los tratamientos térmicos a los que son sometidas las aleaciones Fe-C por sumayor peso industrial, si bien otro tipo de aleaciones, como las de Al, Mg o Cu también son susceptibles de mejorar sus propiedades con procesos similares a estos.

2.- FUNDAMENTO Y OBJETO. Los elementos sólidos se dividen, en función de la ordenación de sus átomos, en estructuras cristalinas y estructuras amorfas. Las estructuras amorfas son aquellas en las que los átomos o moléculas sedistribuyen de manera arbitraria, teniendo por tanto las mismas propiedades en cualquier dirección (isotropía). Por el contrario, la estructura cristalina responde a una alta ordenación de sus átomos formando una estructura apilada de celdillas poliédricas denominadas cristales, que presentan diferentes propiedades dependiendo del plano en que se apliquen los esfuerzos (anisotropía). A lo largo delciclo de producción del acero, estos cristales van creciendo y formando los denominados granos, que con un tamaño de entre 0,2 y 0,02 mm son visibles al microscopio. El tamaño de estos granos viene limitado por el crecimiento de los granos vecinos. Las características mecánicas de un material dependen tanto de su composición química como de la estructura cristalina y granular que estos toman. Lostratamientos térmicos son capaces de modificar esa estructura granular, sin modificar la composición química, dando a los materiales unas características mecánicas concretas, mediante un proceso de calentamientos y enfriamientos sucesivos hasta conseguir la estructura deseada. Las propiedades físicas de los aceros y su comportamiento a distintas temperaturas dependen sobre todo de la cantidad decarbono y de su distribución. Antes del tratamiento térmico, la mayoría de los aceros son una mezcla de tres constituyentes: • • • Ferrita, que tiene un bajo contenido en Carbono (0,008%) y es blanda y dúctil. Cementita, con el carbono en forma de carburos de hierro (Cfe3 → 6,67% de carbono), con gran dureza y fragilidad. Perlita, constituyente eutectoide cuya composición y propiedades son unacombinación de las anteriores (86,5 % ferrita - 13,5% cementita).

La resistencia y dureza de un acero que no haya sido tratado térmicamente dependen de las proporciones de estos tres constituyentes. También tiene influencia el proceso de producción empleado por las diferentes tensiones a las que se somete el material y que afectan a su estructura. Así un acero colado presenta un grano más bien grande...