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
00:00[Música]
00:08la construcción de maquinaria es uno de
00:10los eslabones más importantes de la
00:12economía de cualquier país los metales y
00:15sus aleaciones son la base para la
00:17fabricación de esas máquinas y equipos
00:20para las distintas ramas de la industria
00:23es imposible Elevar la calidad
00:25confiabilidad y plazo de servicio de una
00:28maquinaria Sin dar a los materiales
00:30metálicos propiedades especiales lo cual
00:33se logra con los tratamientos
00:35térmicos para aplicar el tratamiento
00:38térmico es preciso saber las propiedades
00:40del metal en sus diversos estados
00:42estructurales o sea saber las relaciones
00:45que existen entre las propiedades del
00:47metal y su estructura el tratamiento
00:50térmico Es parte integrante de la
00:53metalografía
00:54[Música]
01:00se denomina metalografía a la ciencia
01:02que estudia las relaciones entre la
01:04composición estructura y propiedades de
01:08los metales y sus
01:11aleaciones la ciencia ha descubierto que
01:14en el acero a determinadas temperaturas
01:16de calentamiento se producen
01:18transformaciones internas que cambian su
01:21estructura y sus propiedades y que el
01:23acero tiene temperaturas críticas
01:26demostró que dichas temperaturas varían
01:29en función del contenido de carbono en
01:31el hierro y lo representó con este
01:34diagrama el grado de temperatura
01:36alcanzado y la rapidez de enfriamiento
01:39distinguen a los variados tratamientos
01:41térmicos los más importantes son el
01:44Temple revenido y
01:47recocido existen también tratamientos
01:50especiales como la cementación
01:52nitruración Y cianuración estos últimos
01:55se diferencian de los demás ya que se
01:57refieren a los Aceros de construcción
02:00que contienen baja cantidad de
02:03[Música]
02:05carbono los metales en estado sólido
02:09presentan una estructura cristalina sus
02:11átomos se colocan unos junto a otros de
02:14forma organizada ocupando los vértices
02:17de una red cúbica que cambia a
02:19determinadas
02:20temperaturas cuando el hierro se
02:22encuentra a temperatura ambiente los
02:25átomos forman una red cúbica centrada
02:28este tipo de estructura se mantiene
02:30hasta los 910 grc temperatura a la cual
02:33las aristas están ocupadas por ocho
02:36átomos de hierro y el centro por un solo
02:39átomo este hierro es de estructura
02:45ferrítica después de los 910 grc los
02:49átomos adquieren cierta movilidad se
02:52rompen los cristales de hierro Alfa y
02:54desaparece el átomo del centro a esta
02:57temperatura se forman otros átomos
02:59nuevos y distintos que en la red cúbica
03:02pasan a centrarse en las
03:04[Música]
03:09caras desde los 14 hasta los 1528 gr cad
03:14el hierro puro vuelve a tomar la
03:16estructura cristalina de un cubo de
03:19cuerpo centrado a esta temperatura se la
03:21denomina hierro
03:23[Música]
03:27Delta a
03:3039 gr c el hierro se vuelve líquido ya
03:34que ha llegado al punto de
03:42fusión Temple se denomina el tratamiento
03:46térmico por el cual el acero se calienta
03:48a temperatura de Temple se lo mantiene a
03:51esa temperatura y después se lo enfría
03:55rápidamente por medio del Temple se
03:57consiguen durezas cuya depende del
04:00contenido de carbono del
04:03acero el proceso de Temple está dividido
04:06en tres partes la primera fase de
04:10calentamiento la temperatura máxima a
04:12ser alcanzada es
04:141139 gr c conviene distinguir entre los
04:18Aceros de menor y mayor contenido de
04:21carbono a partir del
04:230,89 de carbono la temperatura de Temple
04:27de los Aceros con menos del 0. 2% de
04:30carbono debe ser 50 gr c superior a la
04:35línea tb para lograr detener la
04:38austenita para los Aceros con más del
04:410.89 de carbono es suficiente rebasar la
04:45temperatura en unos 50 a 70 gr Cent de
04:48la línea
04:50[Música]
04:53BC segundo fase de permanencia es
04:57necesario mantener las piezas a la
04:58temperatura de calentamiento para que
05:01lleguen a su fin los procesos de
05:03transformación de fase y estructura en
05:05todas las zonas del
05:07metal Generalmente el tiempo de
05:09mantenimiento a la temperatura dada debe
05:12ser igual a un cuarto o un quinto del
05:14tiempo de
05:17calentamiento tercero fase de
05:20enfriamiento de la velocidad de
05:22enfriamiento depende el tipo de
05:23estructura final de los Aceros las
05:26transformaciones Serán las
05:28siguientes de la austenita por
05:31enfriamiento lento se pueden obtener
05:33estructuras como ferrita Perlita o
05:38[Música]
05:43cementita partiendo de la austenita por
05:46enfriamiento rápido se obtienen
05:48estructuras como la
05:52marcita los medios de calentamiento más
05:55aconsejables para los tratamientos
05:57térmicos son los hornos ya que disponen
06:00de controles para medir y graduar la
06:02temperatura deseada estos hornos pueden
06:05marcar hasta 10000 gr cad en los hornos
06:09la temperatura debe ser alcanzada de
06:10manera uniforme y en el menor tiempo
06:13posible graduándose de 10 en 10 grad cad
06:17para garantizar un calentamiento
06:20[Música]
06:26equilibrado las cámaras de los hornos
06:28deben estar idas de forma tal que no
06:31permitan la entrada de gas O aire para
06:33evitar esto se emplean las muflas que
06:36son cámaras de material refractario en
06:38las cuales se introduce piezas que
06:41necesitan Temple completo luego de que
06:44estas piezas han alcanzado la
06:45temperatura de Temple deben ser tomadas
06:48con tenazas ganchos o alambres cuidando
06:51que no hagan contacto con las
06:52superficies at templar para luego
06:55sumergir el conjunto en el baño de
06:56Temple el trabajador debe protegerse con
06:59guantes delantal de amiento y
07:05gafas la inmersión de las piezas en el
07:08baño de Temple se ejecuta de acuerdo con
07:11la forma longitud y tamaño de cada
07:14[Música]
07:18pieza en el Temple de inmersión completa
07:22es muy necesario que las piezas sean
07:24agitadas tanto para acelerar el
07:26enfriamiento como para eliminar la capa
07:28de vapor que que se produce alrededor de
07:31la pieza caliente hay varios medios para
07:34realizar el enfriamiento de las piezas a
07:36serer templadas con agua aceite o aire
07:39el agua es el medio con el que se
07:41consigue el enfriamiento con mayor
07:43rapidez y una mayor resistencia de la
07:45pieza la cantidad de líquido que
07:48constituye el baño sea agua o aceite
07:51debe ser tal que pueda absorber el calor
07:53de la pieza unos cubos metálicos son los
07:56recipientes más sencillos para el
07:58enfriamiento
08:00el revenido es un tratamiento posterior
08:02al Temple consiste en calentar una pieza
08:05templada a temperaturas menores y a
08:08continuación enfriarla por medio del
08:11revenido se busca hacer el acero más
08:13tenaz gracias a su mayor dureza al
08:16aumentar la temperatura de revenido
08:19disminuye la
08:24dureza para revenir una pieza templada
08:27primero se limpia la
08:29[Música]
08:32luego se calienta gradual y
08:34uniformemente la pieza en un horno de
08:36baja temperatura especial para este
08:39[Música]
08:42fin apenas se nota sobre la superficie
08:46de la pieza el color del revenido según
08:48las tablas de equivalencias de colores
08:50se puede dejar enfriar la pieza al aire
08:53libre al aceite o al agua para fijar la
08:56estructura requerida es importante no
08:59llegar a la temperatura en la cual se
09:01forma la
09:02austenita a este tratamiento se denomina
09:06revenido por calor
09:07[Música]
09:17externo el revenido por calor interno
09:21consiste en interrumpir el enfriamiento
09:23del Temple de modo que la pieza conserve
09:25en su núcleo el calor necesario este
09:28revenido se aplica sobre todo en Temple
09:31parcial de herramientas se enfría por
09:33unos segundos la parte de trabajo de la
09:36herramienta sin dejar de agitarla
09:42verticalmente una vez Sacada la
09:44herramienta del baño se la limpia con
09:47rapidez sobre un pedazo de ladrillo y se
09:49observa la aparición de colores para
09:51enfriarla completamente al llegar al
09:54color
09:58requerido
09:59[Música]
10:15el recocido es la acción de calentar una
10:17pieza hasta una temperatura determinada
10:21mantenerla en esta temperatura y
10:23enfriarla después Generalmente con
10:26lentitud de esta forma se elimina las
10:29tensiones internas del metal y las
10:32solidificacion de la textura no
10:35deseada para realizar el recocido de
10:38eliminación de tensiones internas
10:40originadas por la conformación en frío o
10:44caliente se eleva la temperatura hasta
10:47500 o 600 gr
10:51cados para realizar el recocido de
10:54ablandamiento se eleva la temperatura
10:57entre 680 y
11:00gr en los Aceros aleados la temperatura
11:03debe ser más alta con este tratamiento
11:06se reduce la dureza de los Aceros y se
11:09los puede trabajar con mayor
11:13facilidad para realizar el recocido
11:15normalizado y según el contenido de
11:18carbono se eleva la temperatura entre
11:20850 y 950 gr C con este proceso se
11:26elimina la estructura demasiado gruesa
11:28del grano y se origina una nueva
11:30uniforme de grano fino llamada también
11:37refinada la cementación es el proceso de
11:40saturación con carbono de las
11:42superficies de las piezas de acero la
11:44cementación se realiza con el objeto de
11:46mantener alta dureza en la superficie de
11:49una pieza conservando la tenacidad en su
11:52núcleo lo cual significa aumento de la
11:55resistencia al desgaste y del límite de
11:57fatiga del metal a la cementación se
12:00someten las piezas fabricadas con Aceros
12:03de bajo contenido de carbono hasta de
12:070.25 que trabajan en condiciones de
12:09desgaste por contacto bajo la acción de
12:12carga por ejemplo casquillos pernos de
12:16émbolos levas engranajes cigüeñales
12:19etcétera la cementación se realiza a
12:22temperaturas superiores entre 900 y 950
12:27grc cuanto menos carbono contenga el
12:30acero mayor deberá ser la temperatura de
12:33calentamiento para la cementación Se
12:36entregan las piezas después de haberles
12:38dado el tratamiento mecánico dejando en
12:41ellas sobrem medidas de 5 centésimas a
12:44una décima de milímetro para el
12:46rectificado posterior para la
12:49cementación en medio sólido se emplea
12:52carbón vegetal activado semic Coque de
12:54ua y el Coque de turba las piezas
12:58preparadas son colocadas en una caja
13:01cuyo fondo ha sido previamente
13:02recubierto con una capa de cementante
13:05cada capa de las piezas una sobre otra
13:08se cubre con
13:10cementante para cerrar la tapa deben las
13:13piezas estar cubiertas con el
13:15cementante en los bordes de la caja se
13:18debe untar arcilla refractaria o una
13:22mezcla de arcilla y arena para
13:27sellarla la la duración de la
13:29permanencia en el horno a la temperatura
13:31de cementación depende de qué espesor de
13:34la capa cementada se desea obtener se
13:36calcula que dicha capa penetra una
13:39décima de milímetro por hora así una
13:42capa de 1 mm de espesor se obtiene en un
13:45lapso calculado entre 9 y Med y 10 y Med
13:49[Música]
13:55horas nitruración se denomina el proceso
13:59de saturación de la superficie del acero
14:01con nitrógeno el procedimiento se
14:04realiza con presencia de amoníaco a
14:06temperaturas de 480 a 650 grc a estas
14:11temperaturas se forma el nitrógeno
14:13atómico que se difunde en las capas
14:16superficiales de la pieza para la
14:18nitruración se emplea los Aceros aleados
14:21con porcentaje medio de carbono que
14:24contienen cromo tungsteno molibdeno
14:26badio y aluminio las superficies
14:29nitrurados logran extrema dureza y un
14:32alto grado de resistencia al desgaste
14:34por rozamiento Por lo cual se las
14:36utiliza en cilindros camisas de motores
14:38etcétera piezas que están sometidas a
14:41permanente fricción y grandes
14:45temperaturas finalmente señalemos que en
14:47la actualidad se emplean otras formas de
14:50tratamientos térmicos a los Aceros y
14:52fundiciones entre ellos el tratamiento
14:54láser la nitrosa y la metalización por
15:00[Música]
15:15difusión
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