Tratamiento Térmico de Metales
Summary
TLDREl video explica la importancia de la construcción de maquinaria en la economía y cómo los tratamientos térmicos mejoran las propiedades de los metales. Se describe la metalografía, la relación entre la estructura y propiedades de los metales, y cómo las temperaturas críticas afectan su estructura. Se destacan tratamientos como el Temple, revenido y recocido, y se mencionan técnicas especiales como la cementación, nitruración y cianuración, que mejoran la resistencia al desgaste y la fatiga.
Takeaways
- 🔩 La construcción de maquinaria es fundamental para la economía de un país y los metales y sus aleaciones son la base para su fabricación.
- 🔧 Los tratamientos térmicos son esenciales para mejorar las propiedades de los materiales metálicos, como la calidad, confiabilidad y durabilidad.
- 📊 La metalografía es la ciencia que estudia la relación entre la composición, estructura y propiedades de los metales y sus aleaciones.
- ⚙️ El contenido de carbono en el acero influye en las temperaturas críticas y en las transformaciones internas que ocurren en ciertas temperaturas de calentamiento.
- 🌡️ El tratamiento térmico incluye procesos como el Temple, revenido y recocido, que alteran la estructura del acero y sus propiedades.
- 🛠️ Los hornos son el medio más recomendado para aplicar tratamientos térmicos, ya que permiten controlar y medir la temperatura deseada.
- 💦 El enfriamiento controlado es crucial en el Temple, ya que la velocidad de enfriamiento determina la estructura final del acero.
- 🔥 El revenido es un tratamiento posterior al Temple que busca hacer el acero más tenaz y duro.
- 🔥 El recocido se utiliza para eliminar tensiones internas y mejorar la textura del metal, haciendo que los Aceros sean más fáciles de trabajar.
- 🧱 La cementación es un proceso de saturación con carbono que aumenta la dureza superficial de las piezas de acero, manteniendo la tenacidad en su núcleo.
- 🌐 Los tratamientos térmicos modernos incluyen técnicas como el tratamiento láser, la nitrosa y la metalización por difusión.
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.
¿Cuál es el propósito de los tratamientos térmicos en la metalurgia?
-Los tratamientos térmicos tienen como propósito dar a los materiales metálicos propiedades especiales para mejorar la calidad, confiabilidad y plazo de servicio de la maquinaria.
¿Cuál es la importancia de las temperaturas críticas en el acero?
-Las temperaturas críticas en el acero son importantes porque a ciertas temperaturas de calentamiento se producen transformaciones internas que cambian su estructura y sus propiedades.
¿Qué tipos de tratamientos térmicos se mencionan en el guion?
-En el guion se mencionan tratamientos térmicos como Temple, revenido y recocido, así como tratamientos especiales como la cementación, nitruración y cianuración.
¿Cuál es la estructura cristalina del hierro a temperatura ambiente?
-A temperatura ambiente, los átomos de hierro forman una red cúbica centrada, conocida como estructura ferrítica.
¿Qué ocurre en la estructura del hierro después de los 910 grados Celsius?
-Después de los 910 grados Celsius, los átomos de hierro adquieren cierta movilidad, se rompen los cristales de hierro Alfa y desaparece el átomo del centro, formándose una nueva estructura.
¿Qué es el Temple y cómo se realiza?
-El Temple es un tratamiento térmico por el cual el acero se calienta a una temperatura específica, se mantiene a esa temperatura y después se enfría rápidamente. Este proceso se divide en tres fases: calentamiento, permanencia y enfriamiento.
¿Cuál es la función del enfriamiento en el proceso de Temple?
-El enfriamiento en el proceso de Temple influye en el tipo de estructura final del acero, pudiendo producir estructuras como ferrita, perlita o cementita en enfriamiento lento, o marcita en enfriamiento rápido.
¿Cómo se realiza el revenido y qué propósito tiene?
-El revenido es un tratamiento posterior al Temple que consiste en calentar una pieza templada a temperaturas menores y enfríarla. Su objetivo es hacer el acero más tenaz y aumentar su dureza.
¿Qué es la cementación y para qué se usa?
-La cementación es el 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.
¿Cuáles son algunos de los tratamientos térmicos modernos mencionados en el guion?
-Entre los tratamientos térmicos modernos mencionados en el guion se encuentran el tratamiento láser, la nitrosa y la metalización por difusión.
Outlines
🔧 Metalografía y tratamientos térmicos del acero
Este párrafo explica la importancia de la metalografía y los tratamientos térmicos en la fabricación de maquinaria. Se menciona que los metales y sus aleaciones son fundamentales para la economía de un país y que el tratamiento térmico es esencial para mejorar las propiedades de los materiales metálicos. Se destaca la importancia de conocer las propiedades del metal en diferentes estados estructurales para aplicar tratamientos térmicos efectivos. Además, se describen las transformaciones internas que ocurren en el acero a ciertas temperaturas y cómo estas temperaturas críticas varían según el contenido de carbono. Se mencionan los tratamientos más importantes como el Temple, revenido y recocido, así como tratamientos especiales como la cementación, nituración y cianuración. También se explica la estructura cristalina de los metales en estado sólido y los cambios que experimentan a diferentes temperaturas.
🔥 Proceso del Temple y sus aplicaciones
Este párrafo se centra en el proceso del Temple, que es un tratamiento térmico que implica calentar el acero a una temperatura específica, mantenerlo a esa temperatura y luego enfríarlo rápidamente. Se describen las tres fases del proceso: calentamiento, permanencia y enfriamiento. Se menciona que la velocidad del enfriamiento determina el tipo de estructura final del acero. También se discuten los medios de calentamiento adecuados para los tratamientos térmicos, como los hornos, y cómo se debe alcanzar y mantener la temperatura deseada. Se aborda la importancia de la inmersión en el baño de Temple y las medidas de seguridad que deben tomarse durante este proceso. Además, se explica el proceso de revenido, que es un tratamiento posterior al Temple que busca aumentar la tenacidad del acero y se mencionan diferentes métodos de enfriamiento para fijar la estructura requerida.
🛠 Tratamientos térmicos especiales y sus beneficios
Este párrafo cubre varios tratamientos térmicos especiales y sus aplicaciones. Se describe el recocido, que es un proceso que elimina las tensiones internas del metal y mejora su textura. Se mencionan diferentes tipos de recocido, como el de eliminación de tensiones, el de ablandamiento y el normalizado. También se explica la cementación, que es el proceso de saturación con carbono de las superficies de las piezas de acero para aumentar la resistencia al desgaste y la fatiga. Se discuten los materiales y métodos utilizados en la cementación, así como la nituración, que es el proceso de saturación con nitrógeno para lograr una superficie extremadamente dura y resistente al desgaste por rozamiento. Finalmente, se mencionan otros tratamientos térmicos modernos como el tratamiento láser, la nitrosa y la metalización por difusión.
Mindmap
Keywords
💡Metalografía
💡Tratamientos térmicos
💡Temple
💡Revenido
💡Recocido
💡Cementación
💡Nitruración
💡Estructura cristalina
💡Austenita
💡Martensita
Highlights
La construcción de maquinaria es crucial para la economía de un país.
Los metales y sus aleaciones son la base para la fabricación de máquinas y equipos.
Es necesario dar propiedades especiales a los materiales metálicos para mejorar la calidad y confiabilidad de la maquinaria.
Los tratamientos térmicos son esenciales para aplicar propiedades especiales a los metales.
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.
Las temperaturas críticas del acero varían según el contenido de carbono.
El tratamiento térmico incluye procesos como Temple, revenido y recocido.
Existen tratamientos especiales como cementación, nitruración y cianuración para acero de construcción de bajo carbono.
Los metales en estado sólido tienen una estructura cristalina organizada.
El hierro a temperatura ambiente tiene una red cúbica centrada.
A temperaturas superiores a 910°C, el hierro adquiere movilidad de átomos y su estructura cambia.
El Temple es un tratamiento térmico que implica calentar el acero a altas temperaturas y luego enfríarlo rápidamente.
El proceso de Temple se divide en fases de calentamiento, permanencia y enfriamiento.
El enfriamiento rápido en el Temple puede producir estructuras como la marcita.
Los hornos son los medios más adecuados para aplicar tratamientos térmicos.
El revenido es un tratamiento posterior al Temple que busca hacer el acero más tenaz.
El recocido elimina las tensiones internas del metal y mejora la textura.
La cementación es un proceso de saturación con carbono para mantener alta dureza en la superficie de las piezas.
La nitruración es un proceso de saturación con nitrógeno que otorga alta dureza y resistencia al desgaste.
Los tratamientos térmicos modernos incluyen métodos como tratamiento láser, nitrosa y 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
39 gr c el hierro se vuelve líquido ya
que ha llegado al punto de
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 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
1139 gr c conviene distinguir entre los
Aceros de menor y mayor contenido de
carbono a partir del
0,89 de carbono la temperatura de Temple
de los Aceros con menos del 0. 2% de
carbono debe ser 50 gr c superior a la
línea tb para lograr detener la
austenita para los Aceros con más del
0.89 de carbono es suficiente rebasar la
temperatura en unos 50 a 70 gr Cent 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 10000 gr cad en los hornos
la temperatura debe ser alcanzada de
manera uniforme y en el menor tiempo
posible graduándose de 10 en 10 grad cad
para garantizar un calentamiento
[Música]
equilibrado las cámaras de los hornos
deben estar 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 que se produce alrededor de
la pieza caliente hay varios medios para
realizar el enfriamiento de las piezas a
serer 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
[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 elimina 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
cados para realizar el recocido de
ablandamiento se eleva la temperatura
entre 680 y
gr 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 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 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 mm de espesor se obtiene en un
lapso calculado entre 9 y Med y 10 y Med
[Música]
horas nitruración se denomina el proceso
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 las superficies
nitrurados logran extrema dureza y un
alto grado de resistencia al desgaste
por 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
[Música]
difusión
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