7/25/2019 Tratamientos Termicos y Quimicos

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TRATAMIENTOS TERMICOS Y QUIMICOS

 

Tratamientos Térmicos

Se conoce como tratamiento térmico al conjunto de operaciones de calentamiento yenfriamiento, bajo condiciones controladas de temperatura, tiempo de permanencia, velocidad,presión, de los metales o las aleaciones en estado sólido, con el fin de mejorar sus propiedadesmecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la elasticidad. Los materiales a los que seaplica el tratamiento térmico son, básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro ycarbono. También se aplican tratamientos térmicos diversos a los cerámicos.

 

Tratamientos térmicos del acero

l tratamiento térmico en el material es uno de los pasos fundamentales para que puedaalcanzar las propiedades mecánicas para las cuales está creado. ste tipo de procesosconsisten en el calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado sólido para cambiar suspropiedades f!sicas. "on el tratamiento térmico adecuado se pueden reducir los esfuerzosinternos, el tama#o del $rano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con uninterior d%ctil. La clave de los tratamientos térmicos consiste en las reacciones que se producenen 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.

&ara conocer a que temperatura debe elevarse el metal para que se reciba un tratamientotérmico es recomendable contar con los dia$ramas de cambio de fases como el del hierro'carbono. n este tipo de dia$ramas se especifican las temperaturas en las que suceden loscambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos.

Los tratamientos térmicos han adquirido $ran importancia en la industria en $eneral, ya que conlas constantes innovaciones se van requiriendo metales con mayores resistencias tanto aldes$aste como a la tensión. Los principales tratamientos térmicos son*

Temple: Su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero. &ara ello, se calienta elacero a una temperatura li$eramente más elevada que la cr!tica superior +c (entre --'- /") yse enfr!a lue$o más o menos rápidamente (se$%n caracter!sticas de la pieza) en un medio comoa$ua, aceite, etcétera.

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Revenido: Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir li$eramente los

efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad. l revenidoconsi$ue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados, se eliminan las tensionescreadas en el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o resistenciadeseada. Se distin$ue básicamente del temple en cuanto a temperatura má0ima y velocidad deenfriamiento.

Recocido: "onsiste básicamente en un calentamiento hasta la temperatura de austenización(1--'2 /") se$uido de un enfriamiento lento. "on este tratamiento se lo$ra aumentar laelasticidad, mientras que disminuye la dureza. También facilita el mecanizado de las piezas alhomo$eneizar la estructura, afinar el $rano y ablandar el material, eliminando la acritud queproduce el trabajo en fr!o y las tensiones internas.

Normalizado: Tiene por objetivo dejar un material en estado normal, es decir, ausencia detensiones internas y con una distribución uniforme del carbono. Se suele emplear comotratamiento previo al temple y al revenido.

 

Tratamientos termo!"micos del acero

Los tratamientos termoqu!micos son tratamientos térmicos en los que, además de los cambiosen la estructura del acero, también se producen cambios en la composición qu!mica de la capasuperficial, a#adiendo diferentes productos qu!micos hasta una profundidad determinada. stostratamientos requieren el uso de calentamiento y enfriamiento controlados en atmósferasespeciales.

#En !é consiste$

"onsiste en enriquecer las capas superficiales de la pieza de acero con elementos*

"arbono ("ementación), 3itró$eno (3itruración), "arbono y hidro$eno ("arbonitruracion o"ianuracion), +luminio ("alorizacion), "romo ("romado) y otros, para elevar la resistencia aldes$aste, la resistencia a la corrosión y otras propiedades %

ntre los objetivos más comunes de estos tratamientos están aumentar la  dureza superficial delas piezas dejando el n%cleo más blando y tenaz, disminuir el rozamiento aumentando el poderlubrificante, aumentar la resistencia al des$aste, aumentar la resistencia a fati$a o aumentar laresistencia a la corrosión.

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Etapas para los tratamientos termo!"micos

&a disociaci'n: "onsiste en la descomposición de las moléculas y la formación de átomosactivos del elemento que difunde.

&a adsorci'n: s cuando los átomos del elemento que difunden se ponen en contacto con lasuperficie de la pieza de acero formando enlaces qu!micos con los átomos del metal.

&a di(!si'n: s decir la penetración del elemento de saturación hacia la zona inferior del metal,al penetrar los que se difunden en la red del disolvente la velocidad de difusión será más alta,siempre y cuando en la reacción de formen disoluciones solidas de sustitución.

 

Clasi(icaci'n de los tratamientos termo!"micos

Cementaci'n )C*: aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando laconcentración de carbono en la superficie. Se consi$ue teniendo en cuenta el medio o atmósferaque envuelve el metal durante el calentamiento y enfriamiento. l tratamiento lo$ra aumentar elcontenido de carbono de la zona periférica, obteniéndose después, por medio de temples yrevenidos, una $ran dureza superficial, resistencia al des$aste y buena tenacidad en el n%cleo.

Nitr!raci'n )N*: al i$ual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace enmayor medida, incorporando nitró$eno en la composición de la superficie de la pieza. Se lo$racalentando el acero a temperaturas comprendidas entre 4-- y 2 /", dentro de una corrientede $as amon!aco, más nitró$eno.

Cian!raci'n )C+N*: endurecimiento superficial de peque#as piezas de acero. Se utilizan ba#oscon cianuro, carbonato y cianato sódico. Se aplican temperaturas entre 56- y - /".

Car,onitr!raci'n )C+N*: +l i$ual que la cianuración, introduce carbono y nitró$eno en una capasuperficial, pero con hidrocarburos como metano, etano o propano7 amon!aco (389) y monó0idode carbono (":). n el proceso se requieren temperaturas de 6- a 1- /" y es necesario

realizar un temple y un revenido posterior.

S!l(inizaci'n )S+N+C*: aumenta la resistencia al des$aste por acción del azufre. l azufre seincorporó al metal por calentamiento a baja temperatura (6 /") en un ba#o de sales.

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