10 Ago
Tratamientos Térmicos del Acero
Los tratamientos térmicos son procesos que implican el calentamiento y enfriamiento controlado de los metales para alterar sus propiedades mecánicas sin cambiar su forma.
Objetivos de los Tratamientos Térmicos
- Efectuar cambios estructurales en un material, modificando sus propiedades mecánicas.
- Conseguir las siguientes mejoras:
- Reducir la dureza y fragilidad.
- Alterar la microestructura para obtener las propiedades mecánicas deseadas.
- Ablandar el metal y mejorar su maquinabilidad y formabilidad.
- Recristalizar los metales trabajados en frío.
- Reducir los esfuerzos residuales inducidos en el proceso de forjado.
Tipos de Tratamientos Térmicos
Recocido Total
El recocido total es un tratamiento térmico que consiste en calentar el acero a una temperatura elevada y luego enfriarlo lentamente. Este proceso se utiliza para ablandar el acero, mejorar su ductilidad y tenacidad, y aliviar los esfuerzos internos.
Temple
El temple es un tratamiento térmico que consiste en calentar el acero a una temperatura elevada y luego enfriarlo rápidamente. Este proceso se utiliza para aumentar la dureza y resistencia del acero. Durante el temple, la austenita se transforma en una fase de equilibrio llamada martensita.
La velocidad de enfriamiento durante el temple es crucial, ya que afecta la transformación de la austenita en varias fases posibles. La curva TTT (Tiempo-Temperatura-Transformación) muestra cómo la velocidad de enfriamiento afecta esta transformación.
Revenido
El revenido es un tratamiento térmico que se aplica a los aceros templados para reducir la fragilidad, aumentar su ductilidad y tenacidad, y aliviar los esfuerzos en la estructura de la martensita. El revenido se realiza calentando el acero a una temperatura inferior a la temperatura de transformación crítica y luego enfriándolo lentamente.
Endurecimiento del Acero
La templabilidad se refiere a la capacidad relativa de los aceros de ser endurecidos por la obtención de martensita. Varios factores influyen en la templabilidad, incluyendo la composición química del acero.
Los metales aleantes que tienen mayor efecto en la templabilidad son:
- Cromo
- Manganeso
- Molibdeno
- Níquel (en menor grado)
El mecanismo mediante el cual operan estos elementos aleantes es el aumento del tiempo antes de que ocurra la transformación de austenita a perlita en el diagrama TTT.
Endurecimiento por Precipitación
El endurecimiento por precipitación involucra la formación de finas partículas que actúan para bloquear el movimiento de las dislocaciones y hacer más duro y resistente el metal.
Endurecimiento Superficial
El endurecimiento superficial implica calentar la parte del acero al bajo carbono en un medio rico en carbono de manera que este se difunda dentro de las superficies. En efecto, la superficie se convierte en un acero al alto carbono con una dureza más alta.
Algunos métodos comunes de endurecimiento superficial incluyen:
- Endurecimiento por llama
- Endurecimiento por inducción
- Calentamiento por resistencia a alta frecuencia
- Calentamiento por haz de electrones
- Calentamiento por rayo láser
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