TRATAMIENTO TERMICO

Qué es el tratamiento térmico
1. es una operación que implica cambios de temperatura sobre el material que se desea tratar; en general, nos referimos a calentamientos y enfriamientos de metalesv
Clasificación y Tipos de tratamientos térmicos
1. Existe una gran clasificación de tratamientos térmicos, desde el temple, recocido, normalizado, revenido, etc. Veamos en qué consisten
  1. 1._Temple, 2._Normalizado 3._Recocido 4._Revenido 5._Cementación 6._Cianuración 7._Nitruración
2. tipos de tratamientos
  1. Temple
    1. tratamiento térmico cuyo objetivo es aumentar la dureza y la resistencia del acero, esto se consigue elevando la presencia de los constituyentes martensíticos en el acero.
      1. Calentamiento del metal.- consiste en elevar la temperatura del metal hasta una temperatura elevada; la temperatura será determinada por el tipo de acero en cuestión, por poner un ejemplo: Para un acero SAE 1045 la temperatura de temple es aproximado a 805 grados centígrados.
        Uniformizar la temperatura.- Una vez alcanzado la temperatura de temple; esta debe estar uniforme en todo el cuerpo del metal y mantenerse un breve tiempo a temperatura constante.
        Enfriamiento rápido.- Una vez el metal haya permanecido a temperatura de temple constate por un tiempo, debe ser enfriado rápidamente; los medios de enfriamiento también son seleccionados de acuerdo al tipo de acero, estos pueden ser: agua, aceites, aire, etc. Por ejemplo, el acero SAE 1045 se enfría en agua.
  2. El revenido
    1. es un tratamiento térmico que se realiza después de un tratamiento de temple; esto con la finalidad de reducir las tensiones internas producidas por el temple
      1. El revenido se practica para reducir dicha fragilidad, si apenas disminuir su propiedad de dureza y resistencia ya adquirida con el temple.
        el revenido se realiza a temperaturas menores a la del temple; de acuerdo a ello podemos distinguir los siguientes tipos de revenidos:
        Revenidos a bajas temperaturas.- entre 180 y 220 grados centígrados. Revenidos a medianas temperaturas.- entre 300 y 400 grados centígrados. Revenidos a altas temperaturas.- entre 5000 y 550 grados centígrados.
        El primer paso consiste en calentar el metal lentamente hasta la temperatura de revenido según las especificaciones de cada metal y los objetivos. Por ejemplo la temperatura para revenido del acero SAE 1045 es de 430 grados Celsius.
        En el segundo paso, el calentamiento debe ser suficiente para dar tiempo a que se eliminen las tensiones internas del metal templado.
        Finalmente, debe enfriarse el metal, esta vez el enfriamiento se realiza más lentamente que en el temple, generalmente al aire o en aceite.
  3. El recocido
    1. es un tratamiento térmico que se realiza para ablandar al acero, básicamente consiste en elevar la temperatura del metal hasta superar la temperatura de temple, seguidamente se mantiene por un tiempo controlado a una temperatura constante.
      1. Los aceros son recocidos generalmente para sean apropiadamente maquinados, ya que este proceso facilita el trabajo en frio o mecanizado de los materiales.
Cementación
1. consiste en elevar el contenido de carbono de un acero en sus superficie, de esta manera se obtiene una acero con mayor contenido de carbono en sus superficie. Mediante un proceso de temple se conseguirá que la superficie con mayor contenido de carbono se vuelva más duro y el núcleo tenaz.
  1. Procedimiento de cementación
    1. Las piezas de acero son rodeadas por sustancias ricas en carbono y colocadas en cajas cerradas que serán introducidos en hornos para ser calentados hasta altas temperaturas entre 850 a 940 grados centígrados, además el tiempo aproximado será de una hora por cada 0.1mm de espesor de capa cementada.
      1. Después del calentamiento, se debe dejar enfriar en aire estático, seguidamente se le practica un revenido entre 150 y 250 grados centígrados con enfriamiento al aire para eliminar tensiones internas.
Cianuración
1. es un tratamiento termoquímico que consiste en una cementación líquida; el acero es sometido en sales fundidas, a base de cianuro sódico; de esta manera se consigue endurecer la superficie del acero, debido a la formación de carburos y nitruros de hierro
  1. Un inconveniente de este proceso es que los vapores de cianuro son venenosos, por lo que se deben emplear el procedimiento adecuado para evitar contacto peligroso con ellos; por otro lado, el espesor endurecido mediante este método suele ser inferior al endurecido por la cementación sólida
Nitruración
1. Este tratamiento termoquímico se trata de una cementación gaseosa; el acero es sometido a gases de amoniaco a temperaturas de entre 400 y 525 grados
  1. centígrados para formar nitruros de hierro en su superficie. Mediante este proceso se puede conseguir superficies más duras que con la cementación sólida.
    1. Este proceso puede resultar de alguna manera lenta, ya que para conseguir un espesor de 0.5 mm. de superficie nitrurada, es necesario exponer a la pieza a una corriente de amoniaco durante 60 y 100 horas, para completar el proceso hace falta un tratamiento de temple posteriormente.
PROPIEDADES MECANICAS : Las características mecánicas de un material dependen tanto de su esa estructura cristalina sin alterar la composición química, dando a los materiales unas características mecánicas concretas, mediante un proceso de calentamientos y enfriamientos sucesivos hasta conseguir la estructura cristalina deseada.
1. Entre estas características están Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando : está en contacto de fricción con otro material. Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir fisuras (resistencia al impacto). (resistencia al impacto). arranque de viruta. arranque de viruta. BRINELL (HB), unidades ROCKWEL C (HRC), VICKERS (HV),etc. Dureza Vickers mediante la prueba del mismo nombre. También puede ser definido como la capacidad de un material de no ser rayado.
2. PROPIEDADES MECANICAS DEL ACERO:El acero es una aleación de hierro y carbono que contiene otros elementos de aleación, los cuales le confieren propiedades mecánicas específicas para su utilización en la industria metalmecánica. Los otros principales elementos de composición son el cromo, wolframio, manganeso, níquel, vanadio, cobalto, molibdeno, cobre, azufre y fósforo. A estos elementos químicos que forman parte del acero se les llama componentes, y a las distintas estructuras cristalinas o combinación de ellas constituyentes Los elementos constituyentes, según su porcentaje, ofrecen características específicas para Los elementos constituyentes, según su porcentaje, ofrecen características específicas para los diversos aceros, tal como se ha dicho depende tanto de la composición química de la aleación de los mismos, como del tipo de tratamiento térmico.
  1. TRATAMIENTOS DEL ACERO: El tratamiento térmico en el material es uno de los pasos fundamentales para que pueda alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales está creado. Este tipo de procesos consisten en el calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades físicas. Con el tratamiento térmico adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos, el tamaño del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dúctil. La clave de los tratamientos térmicos consiste en las reacciones que se producen en el material, tanto en los aceros como en las aleaciones no férreas, y ocurren durante el proceso de calentamiento y enfriamiento de las piezas, con unas pautas o tiempos establecidos.
    1. Para conocer a que temperatura debe elevarse el metal para que se reciba un tratamiento térmico es recomendable contar con los diagramas de cambio de fases como el del hierro-carbono. En este tipo de diagramas se especifican las temperaturas en las que suceden los cambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos.

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