tratamientos termicos
Summary
TLDREl video explica la importancia de la metalografía, la ciencia que estudia las relaciones entre la composición, estructura y propiedades de los metales y sus aleaciones. Se discuten los tratamientos térmicos como el Temple, revenido y recocido, y cómo afectan las propiedades del acero. Se exploran técnicas especiales como la cementación, nitruración y cianuración, y se mencionan nuevos métodos de tratamiento térmico como el láser y la metalización por difusión.
Takeaways
- 🔧 La construcción de maquinaria es fundamental para la economía de un país, y los metales y sus aleaciones son la base para fabricar dicha maquinaria.
- ⚙️ Los tratamientos térmicos son esenciales para mejorar la calidad, confiabilidad y durabilidad de la maquinaria, otorgando propiedades especiales a los materiales metálicos.
- 🔬 La metalografía es la ciencia que estudia la relación entre la composición, estructura y propiedades de los metales y sus aleaciones.
- 🌡️ En el acero, ciertas temperaturas de calentamiento desencadenan transformaciones internas que alteran su estructura y propiedades, lo que se representa en un diagrama.
- 🛠️ Los tratamientos térmicos incluyen el Temple, revenido y recocido, que son fundamentales para determinar la dureza y resistencia de los metales.
- 🔥 El Temple es un proceso que implica calentar el acero a una temperatura específica, mantenerlo y luego enfriarlo rápidamente para lograr diferentes grados de dureza.
- 🔥 El revenido es un tratamiento que se realiza en piezas templadas, con el objetivo de hacer el acero más tenaz y aumentar su dureza.
- 🔥 El recocido es un proceso de calentamiento y enfriamiento controlado que elimina tensiones internas y mejora la textura del metal.
- 🔩 La cementación es un proceso de saturación con carbono de las superficies de las piezas de acero, manteniendo la dureza en la superficie y la tenacidad en el núcleo.
- 🌀 La nitruración es un tratamiento que impregna la superficie del acero con nitrógeno, lo que mejora su resistencia a la fricción y la desgaste.
Q & A
¿Qué es la metalografía y qué estudia?
-La metalografía es la ciencia que estudia las relaciones entre la composición, estructura y propiedades de los metales y sus aleaciones.
¿Cuáles son las temperaturas críticas del acero y cómo varían según el contenido de carbono?
-Las temperaturas críticas del acero varían en función del contenido de carbono en el hierro, y se representan en un diagrama que relaciona el grado de temperatura alcanzado con la rapidez de enfriamiento.
¿Qué tipos de tratamientos térmicos son importantes en la metalurgia?
-Los tratamientos térmicos importantes incluyen el Temple, el revenido y el recocido. También existen tratamientos especiales como la cementación, nitruración y cianuración.
¿Qué es el Temple y cómo afecta la dureza del acero?
-El Temple es un tratamiento térmico por el cual el acero se calienta a una temperatura específica, se mantiene a esa temperatura y luego se enfría rápidamente. Este proceso afecta la dureza del acero, la cual depende del contenido de carbono del acero.
¿Cuáles son las fases del proceso de Temple y cuál es su propósito?
-El proceso de Temple está dividido en tres fases: la fase de calentamiento, la fase de permanencia y la fase de enfriamiento. Su propósito es lograr una estructura y dureza específicas en el acero.
¿Cómo se realiza el enfriamiento en el tratamiento de Temple y cuál es su importancia?
-El enfriamiento en el tratamiento de Temple se realiza sumergiendo las piezas en un baño de Temple, y es importante porque la velocidad de enfriamiento determina el tipo de estructura final del acero.
¿Qué es el revenido y cómo se realiza?
-El revenido es un tratamiento posterior al Temple que consiste en calentar una pieza templada a temperaturas menores y luego enfríarla. Se busca hacer el acero más tenaz y se realiza limpiando la superficie, calentando gradual y uniformemente la pieza y enfríandola al aire, aceite o agua.
¿Qué es el recocido y para qué se utiliza?
-El recocido es un tratamiento que implica calentar una pieza hasta una temperatura determinada, mantenerla en esta temperatura y enfríarla lentamente. Se utiliza para eliminar las tensiones internas del metal y mejorar su textura.
¿Qué es la cementación y qué propósito cumple?
-La cementación es un proceso de saturación con carbono de las superficies de las piezas de acero, con el objetivo de mantener alta dureza en la superficie y tenacidad en el núcleo, aumentando así la resistencia al desgaste y al límite de fatiga del metal.
¿Qué es la nitruración y en qué tipos de acero se utiliza?
-La nitruración es un proceso de saturación de la superficie del acero con nitrógeno, que se realiza en acero aleado con porcentajes medios de carbono y contienen elementos como cromo, tungsteno, molibdeno, badio y aluminio. Se utiliza en piezas sometidas a fricción y altas temperaturas.
¿Cuáles son algunos de los tratamientos térmicos modernos utilizados en la metalurgia?
-Entre los tratamientos térmicos modernos utilizados en la metalurgia se encuentran el tratamiento láser, la nitrosa y la metalización por difusión.
Outlines
🔧 Tratamientos Térmicos en Metalografía
Este párrafo aborda la importancia de la construcción de maquinaria en la economía de un país y cómo los metales y sus aleaciones son fundamentales en la fabricación de máquinas. Se explica que para mejorar la calidad, confiabilidad y durabilidad de la maquinaria, es necesario darle a los materiales metálicos propiedades especiales a través de tratamientos térmicos. Se menciona que el conocimiento de las propiedades del metal en diferentes estados estructurales es crucial para aplicar estos tratamientos, y que la metalografía es la ciencia que estudia la relación entre la composición, estructura y propiedades de los metales y sus aleaciones. Se destaca la transformación interna del acero en ciertas temperaturas y cómo estas temperaturas críticas varían según el contenido de carbono en el hierro, representado en un diagrama. Además, se describen los distintos tratamientos térmicos, como el Temple, revenido y recocido, y se mencionan tratamientos especiales como la cementación, nituración y cianuración.
🔥 Proceso de Temple y Revenido
Este párrafo se centra en el proceso de Temple, que implica calentar el acero a una temperatura específica, mantenerlo en esa temperatura y luego enfriarlo rápidamente. Se explica que el contenido de carbono en el acero afecta la dureza resultante y que el proceso se divide en tres fases: calentamiento, permanencia y enfriamiento. Se detallan las diferencias en la temperatura de Temple para acero con menor y mayor contenido de carbono, y cómo la velocidad de enfriamiento influye en la estructura final del acero. También se discuten los medios de calentamiento recomendados, como los hornos, y se describe el proceso de enfriamiento en baños de Temple, revenido y recocido. Se menciona que el revenido busca hacer el acero más tenaz y que el recocido elimina tensiones internas y mejora la textura del metal.
🛠 Tratamientos Especiales de Superficie
El tercer párrafo se enfoca en tratamientos especiales de superficie como la cementación y la nituración. La cementación es el proceso de saturar las superficies de las piezas de acero con carbono para mantener una alta dureza en la superficie y tenacidad en el núcleo, lo que aumenta la resistencia al desgaste y al límite de fatiga. Se describen los materiales y el proceso para realizar la cementación, incluyendo el uso de carbón vegetal activado y la duración de la permanencia en el horno. La nituración, por otro lado, es el proceso de saturación con nitrógeno para mejorar las propiedades de rozamiento en las superficies de los metales. Se mencionan los tipos de acero y las condiciones para realizar la nituración, así como las piezas que se benefician de este tratamiento. Finalmente, se mencionan otros tratamientos térmicos modernos como el tratamiento láser, la nitrosa y la metalización por difusión.
Mindmap
Keywords
💡Metalografía
💡Tratamientos térmicos
💡Temperatura crítica
💡Temple
💡Revenido
💡Recocido
💡Cementación
💡Nitruración
💡Estructura cristalina
💡Transformaciones internas
Highlights
La construcción de maquinaria es fundamental para la economía de un país.
Los metales y sus aleaciones son la base para la fabricación de máquinas y equipos industriales.
Los tratamientos térmicos son esenciales para mejorar las propiedades de los materiales metálicos.
La metalografía estudia la relación entre la composición, estructura y propiedades de los metales y sus aleaciones.
Las transformaciones internas en el acero a ciertas temperaturas cambian su estructura y propiedades.
El contenido de carbono en el hierro afecta las temperaturas críticas del acero.
El diagrama de temperaturas críticas representa la relación entre el contenido de carbono y las temperaturas del acero.
Los tratamientos térmicos como Temple, revenido y recocido son fundamentales en la fabricación de maquinaria.
La cementación, nitruración y cianuración son tratamientos especiales para los aceros de construcción con bajo contenido de carbono.
Los metales en estado sólido presentan una estructura cristalina con átomos organizados en una red cúbica.
El hierro a temperatura ambiente tiene una estructura ferrítica con átomos en una red cúbica centrada.
A temperaturas superiores a 910°C, el hierro adquiere una nueva estructura con átomos centrados en las caras de la red cúbica.
El hierro puro a temperaturas entre 14 y 1528°C tiene una estructura cristalina de cubo de cuerpo centrado, denominado hierro Delta.
El Temple es un tratamiento térmico que implica calentar el acero a una temperatura específica y enfríarlo rápidamente.
El proceso de Temple se divide en tres fases: calentamiento, permanencia y enfriamiento.
El enfriamiento rápido desde la austenita produce estructuras como la marcita, mientras que el enfriamiento lento da lugar a ferrita, perlita o cementita.
Los hornos son los medios más adecuados para los tratamientos térmicos debido a su control preciso de temperatura.
El revenido es un tratamiento posterior al Temple que busca hacer el acero más tenaz y duro.
El recocido elimina las tensiones internas del metal y mejora la textura, siendo esencial para la conformación en frío o caliente.
La cementación es un proceso de saturación con carbono de las superficies de las piezas de acero para mejorar la resistencia al desgaste.
La nitruración es el proceso de saturación de la superficie del acero con nitrógeno, dando lugar a superficies duras y resistentes al desgaste.
Existen nuevos tratamientos térmicos avanzados como el tratamiento láser, la nitrosa y la metalización por difusión.
Transcripts
[Música]
la construcción de maquinaria es uno de
los eslabones más importantes de la
economía de cualquier país los metales y
sus aleaciones son la base para la
fabricación de esas máquinas y equipos
para las distintas ramas de la industria
es imposible Elevar la calidad
confiabilidad y plazo de servicio de una
maquinaria Sin dar a los materiales
metálicos propiedades especiales lo cual
se logra con los tratamientos
térmicos para aplicar el tratamiento
térmico es preciso saber las propiedades
del metal en sus diversos estados
estructurales o sea saber las relaciones
que existen entre las propiedades del
metal y su estructura el tratamiento
térmico Es parte integrante de la
metalografía
[Música]
se denomina metalografía a la ciencia
que estudia las relaciones entre la
composición estructura y propiedades de
los metales y sus
aleaciones la ciencia ha descubierto que
en el acero a determinadas temperaturas
de calentamiento se producen
transformaciones internas que cambian su
estructura y sus propiedades y que el
acero tiene temperaturas críticas
demostró que dichas temperaturas varían
en función del contenido de carbono en
el hierro y lo representó con este
diagrama el grado de temperatura
alcanzado y la rapidez de enfriamiento
distinguen a los variados tratamientos
térmicos los más importantes son el
Temple revenido y
recocido existen también tratamientos
especiales como la cementación
nitruración Y cianuración estos últimos
se diferencian de los demás ya que se
refieren a los Aceros de construcción
que contienen baja cantidad de
[Música]
carbono los metales en estado sólido
presentan una estructura cristalina sus
átomos se colocan unos junto a otros de
forma organizada ocupando los vértices
de una red cúbica que cambia a
determinadas
temperaturas cuando el hierro se
encuentra a temperatura ambiente los
átomos forman una red cúbica centrada
este tipo de estructura se mantiene
hasta los 910 grc temperatura a la cual
las aristas están ocupadas por ocho
átomos de hierro y el centro por un solo
átomo este hierro es de estructura
ferrítica después de los 910 grc los
átomos adquieren cierta movilidad se
rompen los cristales de hierro Alfa y
desaparece el átomo del centro a esta
temperatura se forman otros átomos
nuevos y distintos que en la red cúbica
pasan a centrarse en las
[Música]
caras desde los 14 hasta los 1528 gr cad
el hierro puro vuelve a tomar la
estructura cristalina de un cubo de
cuerpo centrado a esta temperatura se la
denomina hierro
[Música]
Delta a partir de los 1539 gr c el
hierro se vuelve líquido ya que ha
llegado al punto de
[Música]
fusión Temple se denomina el tratamiento
térmico por el cual el acero se calienta
a temperatura de Temple se lo mantiene a
esa temperatura y después se lo enfría
rápidamente por medio del Temple se
consiguen durezas cuya cuantía depende
del contenido de carbono del
acero el proceso de Temple está dividido
en tres partes la primera fase de
calentamiento la temperatura máxima a
ser alcanzada es
139
grc conviene distinguir entre los Aceros
de menor y mayor contenido de carbono a
partir del 0,89 por de carbono la
temperatura de Temple de los Aceros con
menos del 0.8 % de carbono debe ser 50
gr c superior a la línea db para lograr
detener la
austenita para los Aceros con más del
0.89 por de carbono es suficiente
rebasar la temperatura en unos 50 a 70
grc de la línea
[Música]
BC segundo fase de permanencia es
necesario mantener las piezas a la
temperatura de calentamiento para que
lleguen a su fin los procesos de
transformación de fase y estructura en
todas las zonas del
metal Generalmente el tiempo de
mantenimiento a la temperatura dada debe
ser igual a un cuarto o un quinto del
tiempo de
calentamiento tercero fase de
enfriamiento de la velocidad de
enfriamiento depende el tipo de
estructura final de los Aceros las
transformaciones Serán las siguientes
de la austenita por enfriamiento lento
se pueden obtener estructuras como
ferrita Perlita o
[Música]
cementita partiendo de la austenita por
enfriamiento rápido se obtienen
estructuras como la
marcita los medios de calentamiento más
aconsejables para los tratamientos
térmicos son los hornos ya que disponen
de controles para medir y graduar la
temperatura deseada estos hornos pueden
marcar hasta 12 grad centgrados en los
hornos la temperatura debe ser alcanzada
de manera uniforme y en el menor tiempo
posible graduándose de 10 en 10 grad
cados para garantizar un calentamiento
[Música]
equilibrado las cámaras de los hornos
deben est idas de forma tal que no
permitan la entrada de gas O aire para
evitar esto se emplean las muflas que
son cámaras de material refractario en
las cuales se introduce piezas que
necesitan Temple completo luego de que
estas piezas han alcanzado la
temperatura de Temple deben ser tomadas
con tenazas ganchos o alambres cuidando
que no hagan contacto con las
superficies at templar para luego
sumergir el conjunto en el baño de
Temple el trabajador debe protegerse con
guantes delantal de amiento y
gafas la inmersión de las piezas en el
baño de Temple se ejecuta de acuerdo con
la forma longitud y tamaño de cada
[Música]
pieza en el Temple de inmersión completa
es muy necesario que las piezas sean
agitadas tanto para acelerar el
enfriamiento como para eliminar la capa
de vapor que se produce alrededor de la
pieza caliente hay varios medios para
realizar el enfriamiento de las piezas a
ser templadas con agua aceite o aire el
agua es el medio con el que se consigue
el enfriamiento con mayor rapidez y una
mayor resistencia de la pieza la
cantidad de líquido que constituye el
baño sea agua o aceite debe ser tal que
pueda absorber el calor de la pieza unos
cubos metálicos son los recipientes más
sencillos para el enfriamiento
el revenido es un tratamiento posterior
al Temple consiste en calentar una pieza
templada a temperaturas menores y a
continuación enfriarla por medio del
revenido se busca hacer el acero más
tenaz gracias a su mayor dureza al
aumentar la temperatura de revenido
disminuye la
dureza para revenir una pieza templada
primero se limpia la superficie
[Música]
luego se calienta gradual y
uniformemente la pieza en un horno de
baja temperatura especial para este
[Música]
fin apenas se nota sobre la superficie
de la pieza el color del revenido según
las tablas de equivalencias de colores
se puede dejar enfriar la pieza al aire
libre al aceite o al agua para fijar la
estructura requerida es importante no
llegar a la temperatura en la cual se
forma la
austenita a este tratamiento se denomina
revenido por calor
[Música]
externo el revenido por calor interno
consiste en interrumpir el enfriamiento
del Temple de modo que la pieza conserve
en su núcleo el calor necesario este
revenido se aplica sobre todo en Temple
parcial de herramientas se enfría por
unos segundos la parte de trabajo de la
herramienta sin dejar de agitarla
verticalmente una vez Sacada la
herramienta del baño se la limpia con
rapidez sobre un pedazo de ladrillo y se
observa la aparición de colores para
enfriarla completamente al llegar al
color requerido
[Música]
el recocido es la acción de calentar una
pieza hasta una temperatura determinada
mantenerla en esta temperatura y
enfriarla después Generalmente con
lentitud de esta forma se eliminan las
tensiones internas del metal y las
solidificacion de la textura no
deseada para realizar el recocido de
eliminación de tensiones internas
originadas por la conformación en frío o
caliente se eleva la temperatura hasta
500 o 600 gr
Cent para realizar el recocido de
ablandamiento se eleva la temperatura
entre 680 y 8
gr c en los Aceros aleados la
temperatura debe ser más alta con este
tratamiento se reduce la dureza de los
Aceros y se los puede trabajar con mayor
facilidad para realizar el recocido
normalizado y según el contenido de
carbono se eleva la temperatura entre
850 y 950 gr C con este proceso se
elimina la estructura demasiado gruesa
del grano y se origina una nueva
uniforme de grano fino llamada también
refinada la cementación es el proceso de
saturación con carbono de las
superficies de las piezas de acero la
cementación se realiza con el objeto de
mantener alta dureza en la superficie de
una pieza conservando la tenacidad en su
núcleo lo cual significa aumento de la
resistencia al desgaste y del límite de
fatiga del metal a la cementación se
someten las piezas fabricadas con Aceros
de bajo contenido de carbono hasta de
0.25 por que trabajan en condiciones de
desgaste por contacto bajo la acción de
carga por ejemplo casquillos pernos de
émbolos levas engranajes cigüeñales
etcétera la cementación se realiza a
temperaturas superiores entre 900 y 950
grc cuanto menos carbono contenga el
acero mayor deberá ser la temperatura de
calentamiento para la cementación Se
entregan las piezas después de haberles
dado el tratamiento mecánico dejando en
ellas sobrem medidas de 5 centésimas a
una décima de milímetro para el
rectificado posterior para la
cementación en medio sólido se emplea
carbón vegetal activado semic Coque de
ua y el Coque de turba las piezas
preparadas son colocadas en una caja
cuyo fondo ha sido previamente
recubierto con una capa de cementante
cada capa de las piezas una sobre otra
se cubre con
cementante para cerrar la tapa deben las
piezas estar cubiertas con el
cementante en los bordes de la caja se
debe untar arcilla refractaria o una
mezcla de arcilla y arena para
sellarla la duración de la permanencia
en el horno a la temperatura de
cementación depende de qué espesor de la
capa cementada se desea obtener se
calcula que dicha capa penetra una
décima de milímetro por hora así una
capa de 1 mmetro de espesor se obtiene
en un lapso calculado entre 9 y Med y 10
y Med
[Música]
horas nitruración se denomina el proceso
de de saturación de la superficie del
acero con nitrógeno el procedimiento se
realiza con presencia de amoníaco a
temperaturas de 480 a 650
grc a estas temperaturas se forma el
nitrógeno atómico que se difunde en las
capas superficiales de la pieza para la
nitruración se emplea los Aceros aleados
con porcentaje medio de carbono que
contienen cromo tungsteno molibdeno
badio y aluminio la las superficies
[Música]
nitrurados rozamiento Por lo cual se las
utiliza en cilindros camisas de motores
etcétera piezas que están sometidas a
permanente fricción y grandes
temperaturas finalmente señalemos que en
la actualidad se emplean otras formas de
tratamientos térmicos a los Aceros y
fundiciones entre ellos el tratamiento
láser la nitrosa y la metalización por
por difusión
[Música]
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