Tratamientos térmicos del acero: recocido, normalizado, temple y revenido

Juan Manuel Vallejos

21 Aug 202012:53

Summary

TLDREn esta unidad, se exploran las transformaciones del acero y sus tratamientos térmicos, centrándose en procesos como el recocido, el normalizado y el temple. Se analiza cómo la velocidad de calentamiento y enfriamiento afecta la microestructura del acero, lo que a su vez impacta en sus propiedades mecánicas. El recocido alivia tensiones, mientras que el normalizado produce estructuras más finas y resistentes. El temple genera martensita, que, aunque dura, es frágil, lo que lleva a tratamientos adicionales como el revenido para mejorar la tenacidad. Se destacan los efectos del enfriamiento en la formación de tensiones residuales y distorsiones en las piezas tratadas térmicamente.

Takeaways

🔥 En esta unidad se estudian las transformaciones térmicas del acero y su microestructura.
🔍 Se utiliza el diagrama de hierro-carbono para entender cómo afectan la temperatura y el porcentaje de carbono a las fases presentes en el acero.
⚙️ Los tratamientos térmicos son combinaciones de calentamiento y enfriamiento que buscan mejorar las propiedades mecánicas del acero.
🧊 El tratamiento de recocido alivia tensiones en aceros de bajo carbono, realizado entre 500 y 700 grados Celsius.
📈 Un recocido excesivo puede deteriorar las propiedades mecánicas debido al crecimiento de granos y globalización de la microestructura.
🌡️ La normalización implica enfriar el acero al aire, lo que resulta en una microestructura más fina y una mayor resistencia mecánica.
🛠️ El temple genera una estructura dura llamada martensita, que es extremadamente dura pero frágil.
♻️ El revenido se aplica para aliviar tensiones internas en componentes templados, mejorando la tenacidad y ductilidad.
🔗 La velocidad de enfriamiento afecta la microestructura y puede causar fisuración en las piezas tratadas térmicamente.
⚡ Existen tratamientos térmicos especiales, como el mar templado y el aus templado, diseñados para minimizar tensiones residuales.

Q & A

¿Qué transformaciones sufren los aceros al carbono según el diagrama de hierro-carbono?
-El diagrama de hierro-carbono representa las transformaciones de las fases en función de la temperatura y el porcentaje de carbono, indicando cómo los aceros al carbono cambian su microestructura durante el calentamiento y enfriamiento.
¿Cuál es el objetivo de un tratamiento térmico en la metalurgia?
-El objetivo de un tratamiento térmico es modificar las propiedades mecánicas de una aleación mediante la combinación de operaciones de calentamiento y enfriamiento en el estado sólido.
¿Qué es el recocido y en qué temperatura se lleva a cabo?
-El recocido es un tratamiento térmico que alivia tensiones en el metal, y se realiza entre 500 y 700 grados Celsius para aceros de bajo carbono.
¿Por qué es necesario el recocido después del trabajo en frío en aceros de bajo carbono?
-Es necesario para aliviar las tensiones acumuladas por el trabajo en frío, lo que permite realizar más operaciones de formación sin romper el material.
¿Qué sucede si se prolonga demasiado el tiempo del tratamiento térmico de recocido?
-Un tratamiento térmico prolongado puede deteriorar las propiedades del acero, causando pérdida de resistencia debido al crecimiento excesivo de granos.
¿En qué se diferencia el normalizado del recocido?
-En el normalizado, el enfriamiento se realiza rápidamente al aire después de calentar el acero, lo que limita el crecimiento de granos, mientras que en el recocido el enfriamiento es lento.
¿Qué es la estructura de martensita y cómo se forma?
-La martensita es una estructura extremadamente dura que se forma al enfriar rápidamente el acero desde la fase de austenita, atrapando el carbono en solución.
¿Cuál es el efecto del revenido en los aceros martensíticos?
-El revenido reduce la fragilidad y alivia tensiones internas en los aceros martensíticos, mejorando la tenacidad y ductilidad a temperaturas por debajo de la temperatura crítica más baja.
¿Cómo afecta la velocidad de enfriamiento a la microestructura del acero?
-La velocidad de enfriamiento influye en la formación de microestructuras y en la distribución de fases, lo que a su vez afecta las propiedades mecánicas del acero.
¿Qué tratamientos térmicos se mencionan para minimizar tensiones residuales?
-Los tratamientos térmicos mencionados son el martemperado y el austemperado, diseñados para minimizar tensiones residuales e incrementar la tenacidad de las piezas tratadas.