tratamiento termico 2009

of 30/30
Tratamientos Térmicos. Características Generales. En general, un Tratamiento Térmico consiste en calentar el acero hasta una cierta temperatura; mantenerlo a esa temperatura durante un tiempo determinado y luego enfriarlo, a la velocidad conveniente. El objeto de los tratamientos térmicos es cambiar las propiedades mecánicas de los metales, principalmente de los aceros. CLASIFICACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS Los tratamientos térmicos pueden dividirse en dos grandes grupos: 1.º Tratamientos sin cambio de composición, es decir, aquellos en cuyo tratamiento no varían los componentes. 2.º Tratamientos con cambio de composición, los que añaden nuevos elementos a sus propios componentes o cambian la proporción de los existentes. De aquí que se llamen con más propiedad Tratamientos Termoquímicos.

Post on 10-Jun-2015

1.226 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

tratamientos para aceros

TRANSCRIPT

Tratamientos Trmicos.Caractersticas Generales. En general, un Tratamiento Trmico consiste en calentar el acero hasta una cierta temperatura; mantenerlo a esa temperatura durante un tiempo determinado y luego enfriarlo, a la velocidad conveniente. El objeto de los tratamientos trmicos es cambiar las propiedades mecnicas de los metales, principalmente de los aceros.

CLASIFICACIN DE LOS TRATAMIENTOS TRMICOS

Los tratamientos trmicos pueden dividirse en dos grandes grupos: 1. Tratamientos sin cambio de composicin, es decir, aquellos en cuyo tratamiento no varan los componentes. 2. Tratamientos con cambio de composicin, los que aaden nuevos elementos a sus propios componentes o cambian la proporcin de los existentes. De aqu que se llamen con ms propiedad Tratamientos Termoqumicos.

FASES EN TODO TRATAMIENTO TRMICOEn todo tratamiento trmico se distinguen tres fases: 1. Calentamiento hasta la temperatura adecuada. 2. Mantenimiento a esa temperatura hasta obtener uniformidad trmica. 3. Enfriamiento a la velocidad adecuada. De acuerdo con las variantes de estas fases se obtienen los distintos tratamientos. Explicacin de cada una de estas fases: Fase 1. Si en esta fase se llega a la temperatura de transformacin superior, toda la estructura se convierte en austenita. Si el calentamiento es suficientemente lento, la transformacin se logra a las temperaturas que aparecen en la figura siguiente. Si el calentamiento se hace a distintas velocidades, la transformacin empieza y termina tanto ms tarde cuanto mayor se la velocidad, an para el mismo acero. Fase 2. Esta fase tiene por objeto lograr el equilibrio entre la temperatura del centro y la periferia y con ello la homogeneizacin de la estructura. Deber ser tanto ms larga cuanto ms rpido haya sido el calentamiento. Fase 3. Es la fase decisiva en la mayora de los tratamientos. Para lograr el constituyente deseado hay que partir de la estructura austentica, si queremos que haya transformacin. Si el enfriamiento es lento, la temperatura de transformacin y los constituyentes obtenidos son los que aparecen en la figura anterior, segn la composicin del acero. Si el enfriamiento se hace a distintas velocidades, el comienzo y el final de transformacin es distinto, y las estructuras resultantes sern distintas an para el mismo acero. Si esta tercera fase se hace escalonadamente, es decir, enfriando rpidamente hasta una cierta temperatura y luego se la mantiene a esa misma temperatura durante el tiempo suficiente, se comprueba que tambin se logra la transformacin. Se dice de estas transformaciones que son a temperatura constante o isotrmica. Las transformaciones isotrmicas tienen la ventaja, sobre las logradas en el enfriamiento contnuo, de que la estructura resulta muy homognea, mientras que en el enfriamiento contnuo pueden resultar varios tipos de cristales. Uniendo los puntos de principio de transformacin resulta una curva caracterstica para cada acero. A la izquierda o por encima de ella, todo est en forma austenita. Uniendo los puntos finales de transformacin se obtiene otra curva, detrs de la cual o

debajo de ella toda la masa estar transformada. Estas se llaman de las "eses" por su forma caracterstica, y al diagrama se le llama de las TTT (transformacin, Tiempo, Temperatura). Las temperaturas Ms y Mf son muy importantes y representan el principio y el final de la transformacin en martensita. Con estas curvas resulta fcil comprender los efectos de los tratamientos trmicos. Variando las fases se pueden variar los resultados.

1 - TEMPLE El temple tiene por fin dar a un metal aquel punto de resistencia y de dureza que requiere para ciertos usos. Los constituyentes ms duros y resistentes son las martensita y la cementita. Para lograr estos constituyentes, se sigue este proceso: Fase 1. El calentamiento se hace hasta alcanzar la austenizacin completa en los aceros de menos de 0.9% de C; y entre la A1 Acm para los que pasan de 0.9% de C. En la figura aparece la zona adecuada de calentamiento, en funcin del C. Fase 2. El mantenimiento debe ser suficiente para alcanzar la homogeneizacin entre el ncleo y la periferia. Las piezas gruesas necesitarn ms tiempo que las delgadas. Si la velocidad en la fase 1. fue grande, hay que alargar el tiempo de permanencia de la fase 2. Fase 3. La velocidad de enfriamiento debe ser tal, que no penetre la curva de enfriamiento en la S, hasta llegar a la temperatura Ms de la martensita. En la figura se muestra el grfico del temple. El xito del temple estriba en el conocimiento exacto de los puntos de transformacin y del empleo del medio adecuado para lograr la velocidad suficiente de enfriamiento. 1.1. Martempering As se llama a cierto tipo de temple diferido que se realiza segn el grfico de la figura. La primera y segunda fase son iguales a las del temple con enfriamiento continuo. En la fase tercera se enfra la pieza rpidamente, sin llegar a la temperatura Ms y se la mantiene as unos momentos sin alcanzar la curva de principio de transformacin. Con ello se logra una uniformidad trmica; se vuelve a enfriar seguidamente y se logra la transformacin deseada: martensita. Seguidamente se enfra hasta la temperatura ambiente. 1.2. Temple superficial Es un nombre que, como su mismo nombre indica, no alcanza ms que a la superficie de la pieza. Se emplea para obtener piezas superficialmente duras y resilientes en el ncleo. Fase 1. Se calienta la pieza a gran velocidad, cuidando que slo llegue a la temperatura de austenizacin el espesor deseado de la periferia. Fase 2. No existe, ya que no interesa lograr la homogeneizacin. Fase 3. Se enfra rpidamente para lograr la transformacin martenstica de la periferia.

1.3. Revenido Es un tratamiento posterior al temple y que tiene por objeto: 1. Eliminar las tensiones del temple y homogeneizar el total de la masa: 2. transformar la martensita en estructuras parlticas finas, menos duras pero ms resilintes que la martensita. Fase 1. Se calienta siempre por debajo del punto crtico A1. La temperatura alcanzada es fundamental para lograr el resultado apetecido. Fase 2. En general, el mantenimiento no debe ser muy largo. Fase 3. Se enfra en aceite, agua o al aire; en algunos aceros esta fase es muy importante.

4. TEMPLE-REVENIDO ISOTRMICO Pueden obtenerse efectos semejantes al del temple y revenido con un solo tratamiento, que consiste en lograr la transformacin de austenita a temperatura constante y prxima a la Ms, pero por encima de ella. Se alcanza as una estructura baintica*, con buena dureza y resiliencia y se evitan peligros del temple tales como tensiones y grietas y la fragilidad del revenido. Este tratamiento se llama Austempering. * Baintica: estructura del acero que se obtiene en transformaciones a temperatura constante. Fue BAIN, el primero en clasificarla y darle nombre.

5. RECOCIDO Consiste en un tratamiento trmico con el cual los metales adquieran de nuevo la ductilidad o cualidades perdidas por otros tratamientos trmicos u operaciones mecnicas. Son varios los resultados que se pueden lograr y segn ellos los procesos son distintos. 5.1. RECOCIDO DE REGENERACION Es el empleado para que un acero, que por distintas causas haya adquirido un grano muy grande, quede a grano normal y con pequea dureza. 5.2. RECOCIDO DE ABLANDAMIENTO Se emplea este recocido para ablandar aceros que ya sea por mecanizado, ya sea por forja o laminacin han quedado duros y difciles de mecanizar. Con l se logran durezas ms pequeas y una maquinabilidad ms fcil.

5.3. RECOCIDO CONTRA ACRITUD Se emplea este recocido para quitar acritud* a aceros pobres en carbono, cuando se han trabajado en fro, como sucede en el trefilado, estirado, embutido, etc. La acritud puede llegar a ser tal que resulte imposible continuar la operacin que se realizaba sin peligro de rotura o de grietas. Es un recocido similar al de ablandamiento, pero a menor temperatura. * Acritud: La propiedad que adquieren ciertos metales al ser deformados en fro. Con la acritud se vuelven ms frgiles y difciles de deformar. 5.4. RECOCIDO ISOTERMICO Se emplea este recocido principalmente para herramientas de acero de alta aleacin. 1. Se calienta y mantiene la herramienta por encima de la temperatura crtica superior. 2. Se enfra rpidamente por debajo de la A1 y prxima a ella. 3. Se mantiene a esa temperatura hasta terminar la transformacin. 4. Y se deja enfriar hasta alcanzar la temperatura ambiente. 5.5. NORMALIZADO Es un tratamiento que solamente se da a los aceros al carbono. Es similar al recocido de regeneracin, pero la fase tercera se hace enfriando al aire ambiente. 2. TRATAMIENTOS TERMOQUMICOS A este grupo pertenecen los tratamientos de cementacin, nitruracin y cianuracin. La finalidad de todos ellos es la de obtener una capa exterior muy dura y resistente, mientras el ncleo de la pieza queda con menor dureza aunque con mayor resistencia. 2.1. CEMENTACION Consta este tratamiento de dos fases fundamentales: 1. Enriquecimiento superficial de carbono. Se logra calentando el acero a unos 900 C, en presencia de sustancias ricas en carbono y capaces de cederlo, para unirse al hierro y formar carburo de hierro. La mayor o menor penetracin, desde algunas dcimas hasta 2 3 mm de este enriquecimiento, depende de la duracin de la operacin de la energa de las sustancias y de la temperatura alcanzada. La duracin ser de pocos minutos y hasta de varias horas. Las sustancias cementantes pueden ser slidas, lquidas o gaseosas. 2. La segunda fase es el temple; con l se logra que la capa exterior adquiera gran dureza mientras el ncleo permanece sin cambios. Cuando la primera fase ha sido muy larga, se suele intercalar entre la primera y la segunda un recocido de regeneracin. Los aceros empleados para cementar deben ser pobres en carbono.

2.2. NITURACION Es un procedimiento en el cual, por la absorcin de nitrgeno, se obtiene una fina capa de nitruros de hierro de gran dureza. Para ello se colocan las piezas en una caja hermticamente cerrada por la que se hace circular gas amoniaco, que a 500 C cede el nitrgeno y se combina con el hierro. La operacin es lenta, de 20 a 80 horas, y el espesor de la capa muy pequeo. No necesita temple posterior. El acero debe ser adecuado. 2. 3. CIANURACION Es una variante de la cementacin y nituracin por la que las sustancias ceden nitrgeno y carbono. Se realiza con sustancias en estado lquido y tiene la ventaja de que es muy rpido. Se obtienen pequeas penetraciones y el temple se hace aprovechando el calor de la primera fase. INFLUENCIA DE LOS TRATAMIENTOS TRMICOS EN LAS PROPIEDADES DE LOS ACEROS Cuando un acero est formado por un solo constituyente, sus caractersticas son las del constituyente. Cuando est formado por varios, que es lo ms comn, entonces sus propiedades son un promedio de las propiedades de los mismos constituyentes. Los tratamientos cambian los constituyentes de los aceros y por consiguiente cambian tambin sus propiedades mecnicas. En lneas generales se puede decir: Del temple: que aumenta la dureza, la resistencia a la traccin, el lmite elstico, y que disminuye la resiliencia y el alargamiento. Del recocido: que aumenta el alargamiento y la resiliencia y disminuye la resistencia y la dureza; y que el revenido: disminuye la resistencia, el lmite elstico y la dureza; mientras que aumenta el alargamiento y la resiliencia. Hay que cuidar mucho la temperatura, entre los 200 y 400 C para evitar efectos contrarios en la resistencia.

Fundamentos de los tratamientos trmicos.Los fundamentos de los tratamientos trmicos radican en las condiciones de equilibrio estable, condiciones ubicadas en la microestructura y en los diagramas del equilibrio termodinmico de los metales y de las aleaciones. Los fundamentos de los tratamientos trmicos del acero se basan en el diagrama hierro carbono. La importancia de este diagrama radica en el gran tonelaje de acero producido y al profundo conocimiento que actualmente se tiene de este diagrama, lo cual es fruto del largo perodo de tiempo en que la humanidad viene empleando esta aleacin.

Temperatura crtica del diagrama hierro - carbono, anlisisLa adicin de elementos de aleacin al hierro influye en las temperaturas a que se producen las transformaciones alotrpicas. Entre estos elementos, el ms importante es el carbono. El diagrama hierro-carbono, aun cuando tericamente representa unas condiciones metastables, se puede considerar que en condiciones de calentamiento y enfriamiento relativamente lentas representa cambios de equilibrio. En el diagrama aparecen tres lneas horizontales, las cuales indican reacciones isotrmicas. La parte del diagrama situada en el ngulo superior izquierdo de la figura se denomina regin delta. En ella se reconocer la horizontal correspondiente a la temperatura de 1493C como la tpica lnea de una reaccin peritctica. La mxima solubilidad del carbono en el hierro delta (de red cbica centrado en el cuerpo) es 0,10 % de C, mientras que el Fe gamma (de red cbica centrado en las caras) disuelve al carbono en una proporcin mucho mayor. En cuanto al valor industrial de esta regin es muy pequeo ya que no se efecta ningn tratamiento trmico en este intervalo de temperaturas. La siguiente lnea horizontal corresponde a una temperatura de 1129C, esta temperatura es la de solidificacin del eutctico. La mezcla eutctica, por lo general, no se ve al microscopio, ya que a la temperatura ambiente la fase gamma no es estable y experimenta otra transformacin durante el enfriamiento.

La ltima lnea horizontal, se presenta a los 722C, esta lnea corresponde a la temperatura de formacin del eutectoide, y al alcanzarse en un enfriamiento lento la fase gamma debe desaparecer.

En funcin del contenido de carbono suele dividirse el diagrama de hierrocarbono en dos partes: una que comprende las aleaciones con menos del 2 % de carbono y que se llaman aceros, y otra integrada por las aleaciones con ms de un 2 % de carbono, las cuales se llaman fundiciones. A su vez, la regin de los aceros se subdivide en otras dos: una formada por los aceros cuyo contenido en carbono es inferior al correspondiente a la composicin eutectoide (0,77 %C) los cuales se llaman aceros hipoeutectoides, y la otra compuesta por los aceros cuyo contenido se encuentra entre 0,77 y 2 %, y que se conocen por aceros hipereutectoides.

Capacidad de templeEl temple es un tratamiento que tiene por objeto endurecer y aumentar la resistencia del acero. CARBONO. Elemento fundamental que acompaa al hierro en los aceros. Hace que aumente la dureza y resistencia disminuyendo la ductilidad. El aumento de carbono aumenta la capacidad de temple. CROMO. Aumenta la dureza, resistencia y elasticidad. Material favorable para la cementacin. MANGANESO. Favorece la forjabilidad y le resta efectos perjudiciales al azufre. MOLIBDENO. Facilita el temple haciendo el material resistente a altas temperaturas. NIQUEL. Mejora la resistencia, tenacidad y ductilidad favoreciendo el temple. VANADIO. Aumenta la forjabilidad, disminuyendo la capacidad de soldar. COBALTO. Permite que el acero conserve su dureza a altas temperaturas. ALUMINIO. Favorece la nitruracin. AZUFRE. Favorece el mecanizado, perjudicando en la resistencia y tenacidad. FOSFORO. Favorece la colada en piezas fundidas, perjudicando en sus propiedades mecnicas.

3. Desarrollo de los tratamientos trmicos Constan de tres fases: A.) Calentamiento hasta la temperatura fijada (temperatura de consigna): La elevacin de temperatura debe ser uniforme, por lo que cuando se calienta una pieza o se hace aumentando la temperatura muy lentamente o se va manteniendo un tiempo a temperaturas intermedias, antes del paso por los puntos crticos, este ltimo es el calentamiento escalonado. B.) Permanencia a la temperatura fijada: Su fin es la completa transformacin del constituyente estructural de partida. Puede considerarse como suficiente una permanencia de unos dos minutos por milmetro de espesor en el caso de querer obtener una austenizacin completa en el centro y superficie. Largos mantenimientos y sobre todo a altas temperaturas son "muy peligrosos" ya que el grano austentico crece rpidamente dejando el acero con estructuras finales groseras y frgiles. C.) Enfriamiento desde la temperatura fijada hasta la temperatura ambiente: Este tiene que ser rigurosamente controlado en funcin del tipo de tratamiento que se realice. PERMANENCIA A LA TEMPERATURA MAXIMA Para conseguir un buen temple es necesario calentar el acero y mantenerlo durante un cierto tiempo, a una temperatura tal que provoque la autenitizacin completa de la estructura. En consecuencia, la temperatura de calentamiento depende del contenido de carbono.

Para los aceros hipoeutectoide, es superior al punto crtico Ac3. Para los aceros hipoeutectoide, es superior al punto crtico AC1.

En general, esta temperatura la seala el proveedor, y normalmente de unos 40C a 50C por encima del punto critico. Una temperatura demasiado alta engrosa demasiado el grano austenitico, aumentando la fragilidad y las tensiones internas en la pieza templada. En la siguiente tabla se indica, a titulo orientativo las temperaturas de austenitizacion de algunos aceros al carbono,

Porcentaje de carbono: 0,4 - 0.5 - 0.8 - 1.2 Temperatura de austenitizacion respectivamente C: 850 - 820 780 - 770.

ENFRIAMIENTO DESDE LA TEMPERATURA MAXIMA HASTA LA TEMPERATURA AMBIENTE. Los sistemas de enfriamiento utilizados para los tratamientos trmicos s eligen tomando en cuenta tres parmetros: Composicin del metal a tratar dimensiones de la pieza y propiedades a obtener. En cuanto al tratamiento trmico de los acero, ste consiste en tres procesos que involucra temperatura a decir: calentamiento hasta temperatura austentica, sostenimiento a esa temperatura y por ltimo el enfriamiento en el medio que convenga. En cuanto a la temperatura de calentamiento, sta es la temperatura para obtener una micro estructura meta-estable conocida como austenita (FCC) , que, como bien se sabe, tiene un mayor factor de empaquetamiento (0.74) o lo que es lo mismo, es mucho ms densa que la estructura BCC que existe en la misma aleacin pero a baja temperatura. Lo anterior es para el proceso de calentamiento; para el segundo proceso, es decir, para el tiempo de sostenimiento, ste es el tiempo necesario que la pieza debe permanecer en el interior del horno hasta que su estructura cristalina est constituida de 100% austerita (BCC FCC). La geometra de la pieza as como tambin los elementos que constituyen la aleacin suelen modificar el tiempo de permanencia de la pieza dentro del horno. Con regla emprica se da un tiempo de permanencia de 20 minutos por cada pulga de espesor crtico de la pieza a templar. Para el caso de piezas con formas complejas, el espesor crtico es el mayor y en base a ste se toma el tiempo de permanencia. La tercera etapa es la ms crtica de las dos antes mencionadas, pues, aqu se decide el futuro del tratamiento y de la pieza sometida al mismo. En el enfriamiento, se debe determinar el tipo de medio a utilizar para su enfriamiento pues diferentes medios de temple proporcionan diferentes

velocidades de enfriamiento. Entre los medios ms comunes que se puede mencionar, se tiene los Siguientes: Agua Salmuera (Mezcla de agua y Cloruro de Sodio o sal comn de mesa) Salmuera con hielo Aceite para temple (baja viscosidad VG 32 o inferior y alto punto de inflamacin) Aire tranquilo (sin agitar o conveccin natural) Chorro de aire a presin (conveccin forzada) Enfriamiento en bao de sales a alta temperatura (Martempering y Austempering) Cuando se observan las tablas de tratamiento trmico se observa que para cada aleacin se recomienda diferentes medios de enfriamiento y procedimientos para lograr el mismo. Revisando un poco se puede ver que cada aleacin contiene elementos de aleacin en menor o mayor cantidad. Por ejemplo, el agua mezclada con sal comn proporciona una razn (C/seg.) de enfriamiento ms elevada y para aceros con bajo contenido de elementos de aleacin incluyendo el carbono, este medio puede ser una buena eleccin. Pero qu sucede cuando aumenta el contenido de elementos de aleacin en una aleacin como, por ejemplo, el acero AISI 4340, pues bien, estos no slo producen endurecimiento por solucin slida de la ferrita o causar precipitacin de otros carburos en vez de Fe3C o producir propiedades inoxidables (resistencia a la corrosin) entre otras; pero en cuanto tratamiento trmico de temple se trata, este disminuye la velocidad crtica de temple, es decir, aleja la nariz de la curva del diagrama de TTT o TEC del eje referencia vertical t=o, y en consecuencia la pieza de acero tratada trmicamente puede ser enfriado en un medio con severidad de temple mucho menor como lo es el enfriamiento en aceite e incluso el aire, con lo cual se reduce el riesgo de agrietamiento de tipo superficial o interno. Al enfriar un pieza de acero en un medio para temple menos severo (como el aceite o el flujo de aire a presin), la diferencia de temperaturas entre la superficie y el ncleo ser pequea y por tal motivo la variacin de volumen interno externo tambin lo ser; lo cual favorece y trae beneficios dado que los esfuerzos son menores y tambin la deformacin de la pieza.

Comparativamente el enfriamiento en agua salada y agitada se consigue las mayores velocidades, mientras que enfriamientos dentro de la cmara de un horno se obtienen las menores. Como ya se mencion, la eleccin del medio de enfriamiento va relacionada con el tipo de acero, es decir, del contenido y cantidad de elementos de aleacin del acero que se est tratando.

7. Temperatura critica del temple.

Revenido.El revenido es un tratamiento trmico que sigue al de templado del acero. Tiene como fin reducir las tensiones internas de la pieza originadas por el temple o por deformacin en fro. Mejora las caractersticas mecnicas reduciendo la fragilidad, disminuyendo ligeramente la dureza, esto ser tanto ms acusado cuanto ms elevada sea la temperatura de revenido.

Caractersticas generales del revenido

Es un tratamiento que se da despus del temple Se da este tratamiento para ablandar el acero Elimina las tensiones internas La temperatura de calentamiento est entre 150 y 500 C (debe ser inferior a AC1, porque por encima se revertira el temple previo) El enfriamiento puede ser al aire o en aceite

Fases del revenido

El revenido se hace en tres fases: 1. Calentamiento a una temperatura inferior a la crtica. 2. Mantenimiento de la temperatura, para igualarla en toda la pieza. 3. Enfriamiento, a velocidad variable. No es importante, pero no debe ser excesivamente rpido. Calentamiento El calentamiento se suele hacer en hornos de sales. Para los aceros al carbono de construccin, la temperatura de revenido est comprendida entre 450 a 600C, mientras que para los aceros de herramientas la temperatura de revenido es de 200 a 350C. En esta fase la martensita, a la que se llega con el temple expulsa el exceso de carbono. Mantenimiento de la temperatura La duracin del revenido a baja temperatura es mayor que a las temperaturas ms elevadas, para dar tiempo a que sea homognea la temperatura en toda la pieza. Enfriamiento La velocidad de enfriamiento del revenido no tiene influencia alguna sobre el material tratado cuando las temperaturas alcanzadas no sobrepasan las que determinan la zona de fragilidad del material; en este caso se enfran las piezas directamente en agua. Si el revenido se efecta a temperaturas superiores a las de fragilidad, es conveniente enfriarlas en bao de aceite caliente a unos 150C y despus al agua, o simplemente al aire libre.

Revenido del acero rpidoSe hace a la temperatura de 500 a 600C en bao de plomo fundido o de sales. El calentamiento debe ser lento, el mantenimiento del caldeo ser por lo menos de media hora; finalmente se deja enfriar al aire. Dos revenidos sucesivos mejoran las caractersticas mecnicas y las de corte de los aceros rpidos.

Recocido y normalizado.El recocido es el tratamiento trmico que, en general, tiene como finalidad principal ablandar el acero, regenerar la estructura de aceros sobrecalentados o simplemente eliminar las tensiones internas que siguen a un trabajo en fro. Implica un calentamiento hasta una temperatura que permita obtener plenamente la fase estable a alta temperatura seguido de un enfriamiento lo suficientemente lento como para que se desarrollen todas las reacciones completas.

Caractersticas generales del recocidoSe emplea para ablandar metales y ganar tenacidad, generalmente aceros.

Se obtienen aceros ms mecanizables. Evita la acritud del material. La temperatura de calentamiento est entre 600 y 700 C. El enfriamiento es lento.

Tipos de recocido

Recocido de regeneracin o total, cuando se trata de ablandar el acero y regenerar su estructura. Consiste en calentar el acero a una temperatura entre 30 C y 50 C superior a la crtica, mantener la temperatura durante un tiempo y dejarlo enfriar lentamente con objeto de conseguir un grano fino que facilite su mecanizado y una perlita con una configuracin ms dislocada. En general se deja enfriar dentro del mismo horno y se consiguen estructuras con grandes masas de perlitas rodeadas de ferrita o cementita. Recocido de globulizacin, se utiliza normalmente en aceros hipereutectoides para favorecer el mecanizado. Se calienta la pieza unos 15 C a 50 C por encima del equilibrio y se deja enfriar. Recocidos subcrticos, es decir, realizados a temperaturas inferiores a la crtica. Los principales recocidos subcrticos son:o

Recocido de ablandamiento o globulizacin. Es un tratamiento que se da a los aceros despus de la forja o laminacin en caliente, para eliminar tensiones y dureza en vista a un mecanizado posterior. Se calienta la pieza a una temperatura inferior a la crtica y despus se deja enfriar al aire libre. Recocido contra acritud. Se hace en los materiales laminados o perfilados en fro, para quitarles la acritud y aumentar su tenacidad y favorecer la formacin de cristales. Es un tratamiento similar al anterior pero realizado a temperatura inferior a aquel.

o

NORMALIZADO

El normalizado es un tratamiento trmico que se emplea para dar al acero una estructura y unas caractersticas tecnolgicas que se consideran el estado natural o inicial del material que fue sometido a trabajos de forja, laminacin o tratamientos defectuosos. Se hace como preparacin de la pieza para el temple. El procedimiento consiste en calentar la pieza entre 30 y 50 grados centgrados por encima de la temperatura crtica superior, tanto para aceros hipereutectoides, como para aceros hipoeutectoides, y mantener esa temperatura el tiempo suficiente para conseguir la transformacin completa en austenita. A continuacin se deja enfriar en aire tranquilo, obtenindose una estructura uniforme. Con esto se consigue una estructura perltica con el grano ms fino y ms uniforme que la estructura previa al tratamiento, consiguiendo un acero ms tenaz. Es lo que llamamos perlita fina (observar un diagrama TTT, de la fase austenita y posteriormente realizar una isoterma a una temperatura determinada).

Factores que influyen

La temperatura de cristalizacin no debe sobrepasar mucho la temperatura crtica. El tiempo al que se debe tener la pieza a esta temperatura deber ser lo ms corto posible. El calentamiento ser lo ms rpido posible. La clase y velocidad de enfriamiento debern ser adecuados a las caractersticas del material que se trate

Temple Isotrmico.CEMENTADO.La cementacin es un tratamiento termoqumico en el que se aporta carbono a la superficie de una pieza de acero mediante difusin, modificando su composicin, impregnado la superficie y sometindola a continuacin a un tratamiento trmico.

Objetivo de la cementacinEl templado proporciona dureza a la pieza, pero tambin fragilidad. Por el contrario, si no se templa el material no tendr la dureza suficiente y se desgastar. Para conservar las mejores cualidades de los dos casos se utiliza la cementacin. La cementacin tiene por objeto endurecer la superficie de una pieza sin modificacin del ncleo, dando lugar as a una pieza formada por dos materiales, la del ncleo de acero con bajo ndice de carbono, tenaz y resistente a la fatiga, y la parte de la superficie, de acero con mayor concentracin de carbono, ms dura, resistente al desgaste y a las deformaciones, siendo todo ello una nica pieza compacta. La cementacin consiste en recubrir las partes a cementar de una materia rica en carbono, llamada cementante, y someterla durante varias horas a altas temperatura (1000C). En estas condiciones, el carbono ir penetrando en la superficie que recubre a razn de 0,1 a 0,2 mm por hora de tratamiento. La pieza as obtenida se le da el tratamiento trmico correspondiente, temple y revenido, y cada una de las dos zonas de la pieza, adquirir las cualidades que corresponden a su porcentaje de carbono. En ocasiones se dan dos temples, uno homogneo a toda la pieza y un segundo temple que endurece la parte exterior. La cementacin encuentra aplicacin en todas aquellas piezas que tengan que poseer gran resistencia al choque y tenacidad junto con una gran resistencia al desgaste, como es el caso de los piones, levas, ejes, etc.

Caractersticas de la cementacin

Endurece la superficie No le afecta al corazn de la pieza Aumenta el carbono de la superficie Su temperatura de calentamiento es alrededor de los 900 C Se roca la superficie con polvos de cementar ( Productos cementantes) El enfriamiento es lento y se hace necesario un tratamiento termico posterior Los engranajes suelen ser piezas que se cementan

Aceros de cementacinSon apropiados para cementacin los aceros de baja contenido de carbono, que conserven la tenacidad en el ncleo. El cromo acelera la velocidad de penetracin del carbono. Los aceros al cromo nquel tienen buenas cualidades mecnicas y responden muy bien a este proceso. Una concentracin de nquel por encima del 5% retarda el proceso de cementacin.

Segn sean los requisitos de dureza y resistencia mecnica existen varios tipos de aceros adecuados para recibir el tratamiento de cementacin y posterior tratamiento trmico.

Tipos de aceros para cementacin

Aceros para cementacin al carbono: Cementacin 900-950, primer temple 880-910 en agua o aceite, segundo temple 740-770 en agua. Revenido 200 mx.

Aplicaciones: Piezas poco cargadas y de espesor reducido, de poca responsabilidad y escasa tenacidad en el ncleo.

Aceros para cementacin al Cr-Ni de 125kgf/mm2: Tiene en su composicin un 1% de Cr y un 4,15% de Ni. Cementacin 850-900, primer temple 900-830 en aceite, segundo temple 740-780 en aceite. Revenido 200 mx.

Aplicaciones: Piezas de gran resistencia en el ncleo y buena tenacidad. Elementos de mquinas y motores. Engranajes, levas etc.

Aceros para cementacin al Cr-Mo de 95 kgf/mm2: Tiene en su composicin un 1,15% de Cr y un 0,20% de Mo. Cementacin 890-940; primer temple 870-900 en aceite, segundo temple 790-820 en aceite. Revenido 200 mx.

Aplicaciones: Piezas para automviles y maquinaria de gran dureza superficial y ncleo resistente. Piezas que sufran gran desgaste y transmitan esfuerzos elevados. Engranajes, levas, etc.

Aceros para cementacin al Cr-Ni-Mo de 135 kgf/mm2: Tiene en su composicin un 0,65% de Cr, 4% de Ni y 0,25% de Mo. Cementacin 880-930; primer temple 830-860 aire o aceite;

Segundo temple 740-770 aceite. Revenido 200 mx. Aplicaciones: Piezas de grandes dimensiones de alta resistencia y dureza superficial. Mquinas y motores de mxima responsabilidad., ruedas dentadas, etc.

DESIGNACIONES DE LA TEMPERATURA DE LA ALEACIN DE ALUMINIOT1 Enfriado desde una alta temperatura durante el proceso de conformacin y envejecido naturalmente. T2 Enfriado desde una alta temperatura durante el proceso de conformacin, trabajado en fro y envejecido naturalmente. T3 Tratamiento trmico de solucin, trabajado en fro y envejecido naturalmente. T4 Tratamiento trmico de solucin y envejecido naturalmente. T5 Enfriado desde una alta temperatura durante el proceso de conformacin y envejecido artificialmente. T6 Tratamiento trmico de solucin y luego envejecido artificialmente. T7 Tratamiento trmico de solucin y luego envejecido artificialmente.

T8 Tratamiento trmico de solucin, trabajado en fro y envejecido artificialmente. T9 T10 Tratamiento trmico de solucin, envejecido artificialmente y trabajado en fro. Tratamiento trmico de solucin parcial, artificialmente envejecido, y despus trabajado en fro.