tratamientos termicos

1. Definir un tratamiento térmico e indicar sus principales variables.

El acero es una aleación de hierro con carbono en una proporción que oscila entre 0,03 y 2%. Se suele componer de otros elementos, ya inmersos en el material del que se obtienen. Pero se le pueden añadir otros materiales para mejorar su dureza, maleabilidad u otras propiedades.

Las propiedades físicas de los aceros y sucomportamiento a distintas temperaturas dependen sobre todo de la cantidad de carbono y de su distribución. Antes del tratamiento térmico, la mayoría de los aceros son una mezcla de tres sustancias, ferrita, perlita, cementita. La ferrita, blanda y dúctil, es hierro con pequeñas cantidades de carbono y otros elementos en disolución. La cementita es un compuesto de hierro con el 7% de carbonoaproximadamente, es de gran dureza y muy quebradiza. La perlita es una mezcla de ferrita y cementita, con una composición específica y una estructura características, sus propiedades físicas con intermedias entre las de sus dos componentes. La resistencia y dureza de un acero que no ha sido tratado térmicamente depende de las proporciones de estos tres ingredientes. Cuanto mayor es el contenido encarbono de un acero, menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: cuando el acero tiene un 0,8% de carbono, está por compuesto de perlita. El acero con cantidades de carbono aún mayores es una mezcla de perlita y cementita.

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. Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono.

El tratamiento térmico consiste en una combinación de operaciones de calentamiento,y enfriamiento, con tiempos determinados, aplicados a un metal o aleación en el estado solido, en una forma tal que producirá las propiedades deseadas, por lo que el calentamiento, con el único fin de favorecer una deformación, no se incluye dentro de esta definición.

El objeto de los tratamientos es mejorar las propiedades mecánicas, o adaptarlas, dándole características especiales a lasaplicaciones que se le van a dar la las piezas de esta manera se obtiene un aumento de dureza y resistencia mecánica, así como mayor plasticidad o maquinabilidad para facilitar su conformación

Todos los procedimientos de tratamientos térmicos de aceros, incluyen la transformación o descomposición de la austenita, por lo que el primer paso en cualquier proceso de tratamiento del acero, será elcalentar el material a alguna temperatura , que como mínimo sea la del intervalo critico que lleva a la formación de la austenita.

Los factores fundamentales que influyen en el tratamiento térmico, son la temperatura y el tiempo ,tanto es así que el proceso del tratamiento se caracteriza por la temperatura de calentamiento máxima, que es la temperatura hasta la cual se calienta el material durante eltratamiento, el tiempo que se mantiene a la temperatura de calentamiento, por las velocidades de calentamiento, y de enfriamiento, las cuales se toman en su valor medio ponderado en todo el proceso, y este valor se hace extensivo a todo el intervalo de temperaturas deseado. Según sea esta velocidad de enfriamiento, dará una estructura cristalina diferente, y unas propiedades físicas y químicasdiferentes, para cada acabado, (según lo comentado en la parte del diagrama de fases).

Los factores que intervienen en el temple del acero, pueden clasificarse en dos grupos:

En el primero se encuentran los que son inherentes a la calidad del material y determinan su velocidad crítica de temple. Los más importantes son: la composición y el tamaño del grano. El estado de la estructura...