Los tratamientos se pueden dividir en cinco grandes grupos:
Térmicos:
- Recocido
- Temple
- Revenido
Termoquímicos:
- Cementación
- Cianuración
- Nitruración
- Carbonitruración
- Sulfunización
Mecánicos:
- En caliente: Forja
- En Frío: Deformación profunda y deformación superficial
Tratamientos térmicos.
Estos son operaciones de calentamiento y enfriamientos de los metales, mediante
los cuales se logran principalmente cambios de la estructura cristalina, tanto estructura
micrográfica como de constitución, permaneciendo la composición química inalterada.
- Recocido
Consiste en un calentamiento a temperaturas adecuadas y una duración
determinada, seguido de un enfriamiento lento hasta temperatura ambiente. Su objetivo
es destruir estados anormales de los metales y sus aleaciones, por lo que debido a que
las irregularidades estructurales y constitucionales endurecen el material, al destruirlas
con el recocido se ablanda los metales y sus aleaciones.
Se practican cuatro tipos de recocido principalmente:
Recocido de homogeneización, el cual tiene por objeto destruir heterogeneidades
químicas de la masa de un metal o aleación, producida por una solidificación
defectuosa. Se realiza a temperaturas elevadas cercana a la temperatura de solidificación
del metal y se aplica principalmente a aleaciones no férreas propensas a segregaciones.
Recocido de regeneración: Tiene por objeto destruir la dureza anormal del material
producida por enfriamientos rápidos voluntarios (temple) o involuntarios. Se realiza también a temperaturas elevadas, aunque menores que en el caso anterior, y se aplica
exclusivamente a las aleaciones templables, es decir, a las que se endurecen por
enfriamientos rápidos.
Recocido de estabilización: Tiene por objeto destruir las tensiones internas producidas
en la masa del metal por su mecanización o moldeos complicados. Se realiza a
temperaturas comprendidas entre 100 y 200ºC, manteniendo esta temperatura un
periodo de tiempo prolongado que supera normalmente las 100 horas. Se aplica a toda
clase de metales y sus aleaciones. Este es en realidad un envejecimiento artificial, pues
con él se consigue acelerar las deformaciones que se producirían en el transcurso del
tiempo de forma espontánea, evitando de ésta forma las variaciones de cotas de las
piezas una vez terminadas.
-Temple
Consiste en el calentamiento de algunas aleaciones seguido de un enfriamiento
rápido para impedir la transformación normal del constituyente obtenido en el
calentamiento.
Existen dos clases de temple: El temple estructural o martensítico y el temple de
precipitación.
Temple estructural o martensítico: Se aplica frecuentemente a los aceros y consiste en
un calentamiento hasta la zona austenítica, seguido de un enfriamiento rápido, para
obtener martensita, que es una solución sólida sobresaturada en carbono de hierro alfa
tetragonal.
La martensita es una fase que se origina en la transformación sin difusión y tiene
lugar casi instantáneamente. Esta transformación se da en otras aleaciones no férreas,
siendo su principal característica la transformación sin difusión. El objeto del temple es
aumentar la dureza y la resistencia mecánica.
Temple de precipitación: Se aplica principalmente a algunas aleaciones de Al, Mg y
Cu. Estas se denominan así porque el endurecimiento se produce por la precipitación de
un compuesto químico o solución sólida.
Mientras que en el temple anterior el endurecimiento era instantáneo, en el
temple de precipitación la aleación va endureciéndose después del enfriamiento de
forma progresiva. Muchas veces, es necesario acelerar el endurecimiento por
calentamiento. Este comportamiento distinto se debe a que el constituyente obtenido al
final del enfriamiento es el mismo que se había obtenido en el calentamiento, ya que no
se ha tenido tiempo para que se realice la transformación debido a una velocidad de
enfriamiento Alta. Es después del enfriamiento cuando la aleación se va endureciendo
por la precipitación progresiva del compuesto.
La causa del endurecimiento por temple de precipitación estriba en que las
partículas finas de precipitado constituyen obstáculos que se oponen al movimiento de
dislocaciones.
Revenido
Es un tratamiento complementario del temple y se aplica, por tanto exclusivamente a
las aleaciones templadas. Existen dos clases: Revenido normal y Revenido de
endurecimiento.
Revenido normal: o simplemente revenido, es el que se aplica a las aleaciones tratada
por temple martensítico, con el fin de mejorar la tenacidad de las piezas templadas, a
costa de disminuir su dureza.
La temperatura es inferior a la de temple, y cuando más se aproxima a ésta y
mayor es la permanencia de tiempo a dicha temperatura mayor es la disminución de la
dureza y la resistencia y mejor la tenacidad. La velocidad de enfriamiento no tiene
influencia en el resultado final.
Revenido de endurecimiento o maduración artificial: Se aplica a las aleaciones que
han sido tratadas por temple de precipitación. Su objeto es acelerar la precipitación del
compuesto químico que endurece el material, por lo que produce un efecto contrario al
revenido normal, ya que en lugar de ablandar el material lo endurece. Las temperaturas
de maduración artificial dependen de las aleaciones de que se trata, al igual que la
permanencia a dicha temperatura. La velocidad de enfriamiento tampoco tiene
influencia.
Tratamientos termoquímicos.
Son operaciones de calentamiento y enfriamientos de los metales, con la
aportación de otros elementos a las superficies de las piezas. Actualmente se emplean la
cementación, cianuración, nitruración, carbonitruración y la sulfinuzación.
-Cementación
Consiste en agregar carbono a la superficie del acero, a una temperatura
determinada. Se aplica a piezas de bajo contenido en carbono, obteniéndose después del
temple gran dureza superficial y buena tenacidad en el núcleo.
- Nitruración
Es un tratamiento de endurecimiento superficial del acero por absorción de
nitrógeno, a una temperatura determinada. Este proporciona una gran dureza superficial
y una gran resistencia a la corrosión sin que se produzcan grandes deformaciones. Se
utiliza no sólo para endurecer superficialmente las piezas de maquinarias como
cigüeñales, sino también herramientas, como brocas, cuyo rendimiento mejora
notablemente.
- Cianuración
Es un tratamiento intermedio entre la cementación y la nitruración, ya que el
endurecimiento superficial se consigue por una acción combinada del carbono y el
nitrógeno a una temperatura determinada.
La cianuración no sólo se utiliza para endurecer superficialmente a aceros de
bajo contenido en carbono, sino aceros de aleación media cuyo núcleo interesa que
quede con buena resistencia.
- Carbonitruración
Se consigue al igual que en el caso anterior un endurecimiento superficial del
acero por la absorción simultánea de carbono y nitrógeno, estribando la única diferencia
es que mientras en el caso anterior se realizaba con cementantes líquidos en un baño de cianuro sódico, en este caso se hace por medio de gases, con lo que también se puede
denominar cianuración gaseosa.
- Sulfinuzación
Se consigue con él incorporar a la capa superficial de los metales y los aceros,
carbono, nitrógeno y sobre todo azufre, mediante su inmersión en un baño especial y a
una temperatura determinada.
- Tratamientos mecánicos.
Los tratamientos mecánicos en caliente se denominan forja, y consiste en
deformar el metal, una vez calentado a temperaturas elevadas, golpeándolo por encima
de la recristalización.
Con ello se mejora la microestructura, ya que afina el grano y la
macroestructura, pues suelda sopladuras y cavidades en el metal.
Los tratamientos mecánicos en frío consisten en deformar el metal a
temperaturas inferiores a la de recristalización, bien sea golpeándolo, por trefilado,
laminación u otros procedimientos. Esto provoca un aumento de la acritud del material,
es decir, un aumento de la dureza, la resistencia mecánica y disminución de la
plasticidad.
No hay comentarios:
Publicar un comentario