Tratamiento térmico temple


Tratamientos:


Procesos Al que se someten particularmente los aceros para potenciar propiedades (mejorar Su dureza y resistencia mecánica o su ductilidad o plasticidad). Cuatro clases: *Térmicos:no varía su composición química, sí la temperatura (temple, revenido, normalizado, recocido)
. *Termoquímicos: Sometidos a enfriamientos y calentamientos, modificando la composición química Externa y temperatura (cementación, nitruración, cianurización). *Mecánicos:por medio de deformación mecánica (en Caliente o en frio). *Superficiales:Se varía la composición química superficial sin necesidad de calor (cromado, metalización).Los Tratamientos no deben alterar de forma notable la composición química de un Metal o aleación, pues no sería un tratamiento.

TEMPLE:


Carácterístico De aceros, consistente en un calentamiento hasta una temperatura superior a la De austenización (727 ºC) que se enfriará lo suficientemente rápido en un medio Adecuado (agua, aceite o aire) para obtener una estructura martensítica. Se Obtiene un metal muy duro y resistente mecánicamente.

Factores para templar Un acero: *
Templabilidad: Capacidad del acero para el temple (facilidad Con que se forma martensita)
.*Composición Química: cantidad de carbono y otros elementos de aleación.*Velocidad de enfriamiento:
En relación Al medio refrigerante y al tamaño de la pieza.

Martensita:


Cuando Un acero que se encuentra a temperatura de austenización se enfría rápidamente No tiene tiempo suficiente para pasar a hierro α (BCC). Como el enfriamiento es Rápido no hay tiempo para la reordenación. La estructura FCC admite una mayor Cantidad de carbono de inserción que la BCC. Se traduce en un aumento de la dureza. La martensita por tanto es una solución sobresaturada de carbono en hierro α y es, Exceptuando la cementita, el constituyente más duro de los aceros. A partir de Un contenido del 0,6% de carbono ya no se observan aumentos significativos de La dureza.

Templabilidad:


Capacidad De un acero para el temple (facilidad con que se forma martensita). La Transformación completa sólo se consigue con velocidades de enfriamiento muy Elevadas.

Determinación de la Templabilidad: *
Atendiendo a la profundidad del temple: sometiendo distintos Redondos de acero a procesos de temple idénticos y analizando luego una sección Pulida de los mismos. Los aceros de gran templabilidad tendrán una corona Exterior más gruesa. *Atendiendo a sus curvas de dureza: En redondos de Aceros que han sido templados también se pueden analizar las curvas de dureza a Lo largo de un diámetro. La dureza de un acero de alta templabilidad se Mantiene uniforme. *Ensayo Jominy/de templabilidad: normalizado según Normas UNE. El más usual y preciso. Consiste en someter una probeta cilíndrica normalizada Que ha sido austenizada a unas condiciones de enfriamiento también normalizadas Mediante un chorro de agua de caudal y temperatura constante que incide en una Base de la probeta. La velocidad de enfriamiento varía continuamente desde la Base  en contacto con el chorro (330ºC/s) Hasta la base opuesta (2 ºC/s). Tras el enfriamiento, se pulen dos generatrices Opuestas para efectuar medidas de dureza que se representan en un diagrama Cartesiano en función de la distancia al extremo de la probeta en contacto con El agua obteniéndose curva Jominy del Acero.
Comparando las distintas curvas de este tipo se puede evaluar la Templabilidad de los aceros (cuanto más curva sea más baja es la templabilidad.

Factores influyen temple: *
Composición del acero: influye el contenido de carbono, hasta Llegar a un máximo (0,6 %). Otros elementos de aleación aumentan la dureza del Acero por la formación de carburos, permitiendo obtener martensita con Velocidades de enfriamiento más lentas. A mayor contenido de carbono, menor Velocidad crítica y mayor dureza y penetración del temple. *Temperatura a la Que hay que calentar. Hipoeutectoides (estructura austenítica homogénea): AC3 + 50ºC; hipereutectoides (estructura cementita): austenita-AC1 + 50ºC y los elementos de Aleación. *Tiempo de calentamiento: Tiempos cortos impiden la completa Austenización de la pieza, tiempos largos producen granos gruesos y Empobrecimiento de las carácterísticas del temple. *Velocidad de Enfriamiento: condicionado por el medio de temple. Superior a la crítica de Temple.  *Carácterísticas del medio Donde se realiza el temple: condiciona la velocidad de enfriamiento. El Agua produce los enfriamientos más rápidos. El grado de agitación del medio También influye en la velocidad de enfriamiento. *Tamaño y geometría de la Muestra: En una pieza gruesa se necesita más tiempo para que el interior Consiga la austenización, aunque su interior no enfriará lo bastante rápido Para conseguir la estructura martensítica.

Objetivos del temple: *
Mejorar propiedades mecánicas (dureza, resistencia mecánica y elasticidad) Sacrificando tenacidad.*Se Modifican magnetismo, resistencia eléctrica, resistencia a ciertos ácidos.

Tratamientos térmicos Superficiales de temple:


destinados a endurecer su superficie y potenciar Su resistencia a la fatiga y desgaste. La mayoría consisten templar las capas Periféricas, manteniendo una alta tenacidad en el núcleo. Tipos:*Temple superficial a la llama: Se aplica calor con la llama de un soplete en la superficie. Se alcanzan temperaturas De 2.000-3.000ºC por combustión. Se calienta durante varios segundos y después se Templa por inmersión o rociado. Se alcanzan espesores de 0,8 a6.5 mm. Aumenta el volumen Por transformación martensítica superficial evita la fatiga del material y se Somete a revenido. No se puede controlar la profundidad del temple ni conseguir Capas inferiores a 0,8 mm. *Temple por inducción: se somete la pieza a campos magnéticos variables que Originan corrientes opuestas (ley de Lenz), llamadas corrientes de Foucault que Calentarán la pieza por efecto Joule. El espesor de la capa depende de la Frecuencia de variación (1 KHz 5-9 Mm; 500 KHz 0,4-2 mm). Otros parámetros de control son La intensidad del campo magnético y la duración del tratamiento. Después se Templa por inmersión o rociado. *Temple por rayo láser: radiación Electromagnética infrarroja que al impactar sobre una superficie metálica Produce calor. La acción del rayo láser permite austenizar la superficie Mientras que el resto permanece frío. El alto gradiente térmico posibilita el autotemple Sin necesidad refrigerar. Se puede endurecer 0,25-1,3 mm de espesor. El equipo es Caro y no penetra más de 2 mm; útil para endurecer aceros de baja templabilidad O zonas difíciles. *Temple por bombardeo electrónico: se bombardea la Pieza con un chorro de electrones acelerados mediante un cañón de electrones. Carácterísticas Iguales al rayo láser.

RECOCIDO:


Consiste En calentar el material hasta una temperatura durante un tiempo (ambos determinados) Para luego enfriarlo lentamente. Suprime los defectos del temple. Varía el Tiempo y la temperatura. Sus objetivos son: *Eliminar tensiones del Temple. *Aumentar la plasticidad, ductilidad maleabilidad y tenacidad. *Conseguir Una microestructura específica (ferrito-perlíticas para aceros hipoeutectoides); Cementito-perlíticas para hipereutectoides). Las etapas del proceso son:*Calentamiento Hasta una temperatura prefijada. *Mantenimiento de dicha temperatura durante un Tiempo. *Enfriamiento lento hasta la temperatura ambiente con cierta velocidad.

REVENIDO:


Tratamiento Complementario del temple que elimina las fragilidades y tensiones ocasionadas. Con el revenido se pretende mejorar la tenacidad del metal templado a expensas De disminuir un poco su dureza. Consiste en un calentamiento de la pieza Templada a una temperatura inferior para que la martensita tenga estructura más Estable. El proceso termina con un enfriamiento más bien rápido. Se destruye Parte del temple y el acero es más blando, pero se obtiene un material menos Frágil. Se recomienda en aceros  aleados O con un alto contenido de carbono (ambos procesos: bonificado).

TRATAMIENTOS MECÁNICOS:


Mejoran las carácterísticas de los metales por deformación Mecánica, con o sin calor.- En Caliente/forja: Consisten en deformar un metal calentado a una temperatura Determinada golpeándolo fuertemente. Se afina el tamaño del grano y se eliminan Sopladuras y cavidades interiores, mejorando su estructura interna.- En frío: consisten en Deformar el metal a temperatura ambiente golpeándolo, por trefilado o Laminación. Esto incrementa la dureza y la resistencia mecánica del metal pero Disminuye su plasticidad y ductilidad

TRATAMIENTOS SUPERFICIALES:


Se modifica la superficie de los metales sin necesidad de Aportar calor. – Cromado: se deposita cromo sobre la superficie del Metal. Se disminuye  coeficiente Rozamiento y se incrementan dureza superficial y resistencia al desgaste del Metal. En el caso de los aceros (principalmente de bajo carbono) se potencia la Resistencia a la corrosión. -Metalización: Se pulveriza un metal sobre La superficie de otro, adquiriendo superficialmente las carácterísticas del Primero.

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