Documental - Mecanica Industrial - "Tratamientos Térmicos"
Summary
TLDREl video trata sobre la importancia de los metales y sus aleaciones en la fabricación de maquinaria y equipos industriales. Explica cómo los tratamientos térmicos, como el temple, revenido y recocido, influyen en las propiedades estructurales de los metales, mejorando su calidad y resistencia. Se profundiza en el proceso de transformación de la estructura cristalina del hierro, y se mencionan tratamientos especializados como la cementación y la nitruración, utilizados para aumentar la dureza y durabilidad de piezas específicas. El video destaca el papel clave de la metalografía en estos procesos industriales.
Takeaways
- 🔧 La maquinaria es clave para la economía de un país, y los metales son esenciales para su fabricación.
- 🔥 Los tratamientos térmicos son fundamentales para mejorar las propiedades de los metales y garantizar la calidad de la maquinaria.
- 🔬 La metalografía estudia la relación entre la composición, estructura y propiedades de los metales y sus aleaciones.
- 🌡️ El acero sufre transformaciones internas a determinadas temperaturas, lo que cambia su estructura y propiedades.
- ⚙️ El temple es un tratamiento térmico que endurece el acero al calentarlo y enfriarlo rápidamente.
- 💧 Los medios de enfriamiento en el temple incluyen agua, aceite o aire, cada uno con diferentes resultados en la resistencia y dureza de la pieza.
- 🛠️ El revenido es un tratamiento posterior al temple que busca aumentar la tenacidad del acero, haciéndolo más resistente.
- 🧱 El recocido elimina tensiones internas del metal y mejora su trabajabilidad al reducir su dureza.
- ⚡ La cementación es un proceso que endurece la superficie del acero, manteniendo la tenacidad en su núcleo, ideal para piezas sometidas a desgaste.
- 🔩 La nitruración satura la superficie del acero con nitrógeno, aumentando su dureza y resistencia al desgaste, especialmente en piezas que enfrentan fricción y altas temperaturas.
Q & A
¿Por qué es importante el tratamiento térmico en la fabricación de maquinaria?
-El tratamiento térmico es esencial porque permite dar a los metales propiedades especiales que mejoran la calidad, confiabilidad y durabilidad de la maquinaria, lo cual es clave para su desempeño en distintas ramas de la industria.
¿Qué estudia la metalografía?
-La metalografía es la ciencia que estudia las relaciones entre la composición, estructura y propiedades de los metales y sus aleaciones, lo que ayuda a entender cómo influye la estructura interna en las características de los metales.
¿Qué ocurre con la estructura del hierro a temperaturas superiores a los 910 grados Celsius?
-A temperaturas superiores a los 910 grados Celsius, el hierro cambia su estructura cristalina de una red cúbica centrada en el cuerpo (ferrítica) a una red cúbica centrada en las caras, conocida como hierro gamma o austenítico.
¿En qué consiste el proceso de temple en los aceros?
-El temple es un tratamiento térmico en el cual el acero se calienta a una temperatura específica, se mantiene allí por un tiempo y luego se enfría rápidamente. Este proceso aumenta la dureza del acero, dependiendo de su contenido de carbono.
¿Cuál es la función del revenido en los aceros templados?
-El revenido es un tratamiento posterior al temple que se realiza calentando el acero a una temperatura más baja y luego enfriándolo. Esto busca mejorar la tenacidad del acero reduciendo su dureza excesiva obtenida en el temple.
¿Qué diferencias existen entre la cementación y la nitruración?
-La cementación es un proceso en el que se satura la superficie del acero con carbono para aumentar su dureza superficial, mientras que la nitruración utiliza nitrógeno a temperaturas más bajas para lograr un endurecimiento superficial aún mayor, mejorando la resistencia al desgaste.
¿Cuál es la estructura cristalina del hierro a temperatura ambiente?
-A temperatura ambiente, la estructura cristalina del hierro es cúbica centrada en el cuerpo, conocida como ferrita, con átomos de hierro ocupando los vértices y el centro de la celda.
¿Qué papel juegan los hornos en los tratamientos térmicos?
-Los hornos son fundamentales para los tratamientos térmicos, ya que permiten controlar y graduar la temperatura de forma precisa, asegurando que el calentamiento se realice de manera uniforme y eficiente, evitando la entrada de gases que puedan afectar el proceso.
¿Qué tipos de estructuras pueden formarse en el acero al enfriarlo lentamente desde la fase de austenita?
-Al enfriar lentamente la austenita, se pueden obtener estructuras como ferrita, perlita o cementita, que afectan las propiedades mecánicas del acero.
¿Cuál es el propósito del recocido en los metales?
-El recocido busca eliminar tensiones internas en el metal, suavizar su estructura para facilitar el trabajo y refinar el grano, logrando una mayor uniformidad en la estructura cristalina del material.
Outlines
🔧 Importancia de los metales y sus tratamientos térmicos
La construcción de maquinaria es fundamental para la economía de un país, y los metales y sus aleaciones son la base para la fabricación de estas. El tratamiento térmico es esencial para mejorar las propiedades de los materiales metálicos, lo que permite aumentar la calidad, confiabilidad y vida útil de las máquinas. La metalografía estudia la relación entre la composición, estructura y propiedades de los metales. En particular, el acero sufre transformaciones internas a determinadas temperaturas, lo que cambia su estructura y propiedades. Se mencionan los principales tratamientos térmicos como el temple, revenido y recocido, junto con tratamientos especiales como la cementación, nitruración y cianuración.
🔥 Proceso de temple y fases del tratamiento térmico
El temple es un tratamiento térmico en el que el acero se calienta a una temperatura específica y luego se enfría rápidamente. El proceso se divide en tres fases: calentamiento, mantenimiento de temperatura y enfriamiento. Durante el enfriamiento, dependiendo de la velocidad, se obtienen diferentes estructuras como ferrita, perlita o martensita. Los hornos son los más adecuados para estos tratamientos ya que permiten un control preciso de la temperatura. Es fundamental que las piezas sean agitadas durante el enfriamiento para mejorar la disipación del calor y eliminar el vapor generado alrededor de la pieza caliente. Los medios de enfriamiento más comunes son el agua, aceite o aire.
🔨 Recocido y otros tratamientos de endurecimiento
El recocido implica calentar una pieza hasta una temperatura específica, mantenerla y luego enfriarla lentamente para eliminar tensiones internas y suavizar el material. El recocido de ablandamiento y normalizado se usa para reducir la dureza de los aceros, facilitando su trabajo. La cementación, otro proceso mencionado, satura la superficie de las piezas de acero con carbono para mejorar su dureza superficial y resistencia al desgaste. Se detalla el uso de carbón vegetal activado para este proceso. Además, se discuten la nitruración, donde se difunde nitrógeno en las capas superficiales, y otras técnicas avanzadas como el tratamiento láser y la metalización por difusión, que aumentan la dureza y resistencia de las piezas.
Mindmap
Keywords
💡Tratamiento térmico
💡Aceros
💡Temple
💡Revenido
💡Recocido
💡Metalografía
💡Cementación
💡Nitruración
💡Austenita
💡Transformaciones internas
Highlights
La construcción de maquinaria es clave para la economía de un país, y los metales y sus aleaciones son fundamentales para la fabricación de máquinas y equipos industriales.
El tratamiento térmico es esencial para mejorar las propiedades de los materiales metálicos, lo que a su vez incrementa la calidad y durabilidad de la maquinaria.
La metalografía estudia las relaciones entre la composición, estructura y propiedades de los metales y sus aleaciones.
En el acero, las temperaturas críticas varían según el contenido de carbono, lo cual se refleja en el diagrama de fases.
El temple es un tratamiento térmico que incrementa la dureza del acero, y su efectividad depende del contenido de carbono y la velocidad de enfriamiento.
Los tratamientos térmicos como el revenido buscan equilibrar la dureza y la tenacidad del acero.
El recocido se utiliza para eliminar tensiones internas en el metal, haciéndolo más fácil de trabajar y mejorando su estructura.
La cementación y la nitruración son tratamientos que endurecen la superficie del acero, mejorando su resistencia al desgaste y a la fatiga.
El hierro cambia su estructura cristalina en función de la temperatura, con distintas fases como la ferrita, austenita y martensita.
El uso de hornos con control de temperatura es crucial para asegurar un calentamiento uniforme en los tratamientos térmicos.
La agitación de las piezas durante el enfriamiento es clave para eliminar la capa de vapor y garantizar una correcta transformación de fase.
El revenido se aplica después del temple, ajustando la dureza y evitando que la pieza sea demasiado frágil.
La cementación en medio sólido utiliza carbón vegetal activado para saturar las superficies del acero con carbono.
El proceso de nitruración utiliza amoníaco a altas temperaturas para saturar la superficie del acero con nitrógeno, aumentando su resistencia al desgaste.
Los avances tecnológicos como el tratamiento térmico por láser están revolucionando la manera en que se mejoran las propiedades de los aceros.
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
Cent el hierro puro vuelve a tomar la
estructura cristalina de un cubo de
cuerpo centrado a esta temperatura se la
denomina hierro
[Música]
Delta atir de 29 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 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
grc 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 0.8 2% 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 de carbono es suficiente rebasar la
temperatura en unos 50 a 70 grc de la
línea
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 100 grad cados en los
hornos la temperatura debe ser alcanzada
de manera uniforme y en el menor tiempo
posible graduándose de 10 en 10 grad
Cent 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
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 laf
[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
centí para realizar el recocido de
ablandamiento se eleva la temperatura
entre 680 y
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 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
por difusión
[Música]
5.0 / 5 (0 votes)