Procesos-termicos-y-quimicos.docx

Jaime Andrés Salas Rentería.

18320624.

21/03/19

Procesos de Manufactura. Tratamientos térmicos y químicos. Los materiales metalúrgicos frecuentemente son sometidos a ciertos procesos o ciclos de calentamiento y enfriamiento a velocidades determinadas mediante los cuales se consiguen propiedades más convenientes para su utilización industrial. Estos procesos se denominan tratamientos térmicos según la temperatura que se alcanza en el calentamiento, y la velocidad del enfriamiento posterior, se clasifican en:    

recocido normalizado temple revenido

Los aceros son los materiales más ampliamente usados en los cuales siempre se hace algún tratamiento térmico antes de su utilización y a ellos nos referiremos en particular ya que estos presentan ciertas temperaturas en las cuales se producen modificaciones en su estructura íntima; tales temperaturas se llaman puntos críticos y es necesario llegar a ellos en el calentamiento.

RECOCIDO. Se hace con enfriamiento lento del material escogido, muchas veces dentro del mismo horno de calentamiento. Mediante este proceso se obtienen los siguientes puntos: -Se ablanda el acero para su facilitación. -A una temperatura algo superior se consigue homogeneizar la composición. -También puede hacerse un recorrido sin llegar a la temperatura crítica eliminando las tensiones internas, que son tensiones elásticas remanentes del colado, trabajado en caliente, etcétera, y que si no se eliminan pueden provocar la ruptura de piezas aparentemente sanas. Existen distritos tipos de recocido, por ejemplo: °Recocido de regeneración: que tiene por objeto afinar el grano de los aceros sobrecalentados. °Recocido globular: que se realiza para lograr una más fácil deformación en frío. °Recocido contra la acritud: donde recuperamos las propiedades perdidas en la deformación en frío (acritud). °Recocido de ablandamiento: es en donde ablandamos piezas templadas con anterioridad para su mecanización. °Recocido de estabilización: es el que elimina las tensiones de las piezas trabajadas en frío. °Recocido isotérmico: donde mejoramos la maquinabilidad de las piezas estampadas en caliente. °Doble recocido: que es para lograr una estructura mecanizable en aceros de alta aleación.

NORMALIZADO. Se enfría con una velocidad intermedia, el enfriamiento para normalizar se hace sacando la pieza del horno en que se ha calentado por encima de la temperatura crítica superior, y dejándola enfriar al aire (calmo o en movimiento), en montón o individualmente, según la velocidad deseada. Con el normalizado obtenemos una mayor resistencia con poca disminución de la ductilidad, sin llegar al endurecimiento por temple. Para entenderlo un poco es necesario conocer que los metales se encuentran formados por cristales o granos metálicos, los cuales se agrandan cuando se someten a temperaturas altas durante mucho tiempo, y que ese tamaño se mantiene si se enfría lentamente, en cambio se reduce o afina cuanto mayor es la velocidad de enfriamiento.

TEMPLE. Este tratamiento se obtiene teniendo el acero caliente en un horno a temperatura por encima de la crítica superior, procedemos a enfriar bruscamente con aceite, así en esta forma conseguimos una gran dureza en los aceros con contenidos de carbono superiores a 0,35%. Cada acero, según su composición química, debe ser enfriado a una velocidad mínima necesaria para que en su estructura íntima se produzcan las transformaciones que originan la aparición de microconstituyentes duros, y a esta velocidad de enfriamiento se denomina velocidad crítica. Luego del temple aumenta la dureza, resistencia, límite elástico y disminuye el alargamiento. La severidad del temple puede ser graduada eligiendo un medio de enfriamiento conveniente, pudiendo usarse agua con aproximadamente 10% de sal, agua pura o aceite entre otros, y así mismo dependerá de la temperatura de dicho medio.

REVENIDO. En este proceso se procede a un calentamiento por debajo de la temperatura crítica; esta temperatura depende del tipo de acero y de la dureza final deseada, pues los productos duros de temple se modifican en este calentamiento. Este proceso permite eliminar las tensiones como consecuencia de los cambios bruscos de temperaturas y de contracciones y dilataciones desiguales producidas por el temple.

Es muy importante saber, muy independiente que no sólo para cada acero, sino también para cada tipo de pieza, por su forma constructiva, su tamaño, su masa, su uso, es necesario estudiar en cada caso el tratamiento térmico adecuado, las temperaturas máximas y mínimas a aplicar, etcétera. También los aceros rápidos para herramientas necesitan temperaturas más elevadas de calentamiento, ya que en los elementos aleantes agregados y el carbono, se han formado compuestos llamados carburos, de difícil disolución. Otra característica de estos aceros es que necesitan un doble revenido para lograr sus mejores condiciones de dureza.

“Procesos de Manufactura” Brandon Rios Abarca 18320613. Fecha:21/03/19

Unidad 3

Tratamientos térmicos y químicos Se conoce como tratamiento térmico al conjunto de operaciones de calentamiento y enfriamiento, bajo condiciones controladas de temperatura, tiempo de permanencia, velocidad, presión, de los metales o las aleaciones en estado sólido, con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la elasticidad. Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono. También se aplican tratamientos térmicos diversos a los cerámicos. Las características mecánicas de un material dependen tanto de su composición química como de la estructura cristalina que tenga. Los tratamientos térmicos modifican esa estructura cristalina sin la composición química, mediante un proceso de calentamientos y enfriamientos sucesivos hasta conseguir la estructura cristalina deseada.

Entre estas características están: Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material. Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir fisuras (resistencia al impacto). Maquinabilidad: Es la facilidad que posee un material de permitir el proceso de mecanizado por arranque de viruta. Dureza: Es la resistencia que ofrece un material para dejarse penetrar. Se mide en unidades BRINELL (HB), unidades ROCKWEL C (HRC), VICKERS (HV), etc. Dureza Vickers mediante la prueba del mismo nombre. También puede ser definido como la capacidad de un material de no ser rayado. Los materiales metalúrgicos frecuentemente son sometidos a ciertos procesos o ciclos de calentamiento y enfriamiento a velocidades determinadas mediante los cuales se consiguen propiedades más convenientes para su utilización industrial.

Estos procesos se denominan tratamientos térmicos según la temperatura que se alcanza en el calentamiento, y la velocidad del enfriamiento posterior, se clasifican en: •

recocido

•

normalizado

•

temple

•

revenido

Los aceros son los materiales más ampliamente usados en los cuales siempre se hace algún tratamiento térmico antes de su utilización y a ellos nos referiremos en particular ya que estos presentan ciertas temperaturas en las cuales se producen modificaciones en su estructura íntima; tales temperaturas se llaman puntos críticos y es necesario llegar a ellos en el calentamiento.

RECOCIDO. Se hace con enfriamiento lento del material escogido, muchas veces dentro del mismo horno de calentamiento. Mediante este proceso se obtienen los siguientes puntos: -Se ablanda el acero para su facilitación. -A una temperatura algo superior se consigue homogeneizar la composición. -También puede hacerse un recorrido sin llegar a la temperatura crítica eliminando las tensiones internas, que son tensiones elásticas remanentes del colado, trabajado en caliente, etcétera, y que si no se eliminan pueden provocar la ruptura de piezas aparentemente sanas. Existen distritos tipos de recocido, por ejemplo: °Recocido de regeneración: que tiene por objeto afinar el grano de los aceros sobrecalentados. °Recocido globular: que se realiza para lograr una más fácil deformación en frío. °Recocido contra la acritud: donde recuperamos las propiedades perdidas en la deformación en frío (acritud). °Recocido de ablandamiento: es en donde ablandamos piezas templadas con anterioridad para su mecanización.

°Recocido de estabilización: es el que elimina las tensiones de las piezas trabajadas en frío. °Recocido isotérmico: donde mejoramos la maquinabilidad de las piezas estampadas en caliente. °Doble recocido: que es para lograr una estructura mecanizable en aceros de alta aleación.

NORMALIZADO. Se enfría con una velocidad intermedia, el enfriamiento para normalizar se hace sacando la pieza del horno en que se ha calentado por encima de la temperatura crítica superior, y dejándola enfriar al aire (calmo o en movimiento), en montón o individualmente, según la velocidad deseada. Con el normalizado obtenemos una mayor resistencia con poca disminución de la ductilidad, sin llegar al endurecimiento por temple. Para entenderlo un poco es necesario conocer que los metales se encuentran formados por cristales o granos metálicos, los cuales se agrandan cuando se someten a temperaturas altas durante mucho tiempo, y que ese tamaño se mantiene si se enfría lentamente, en cambio se reduce o afina cuanto mayor es la velocidad de enfriamiento.

TEMPLE. Este tratamiento se obtiene teniendo el acero caliente en un horno a temperatura por encima de la crítica superior, procedemos a enfriar bruscamente con aceite, así en esta forma conseguimos una gran dureza en los aceros con contenidos de carbono superiores a 0,35%. Cada acero, según su composición química, debe ser enfriado a una velocidad mínima necesaria para que en su estructura íntima se produzcan las transformaciones que originan la aparición de microconstituyentes duros, y a esta velocidad de enfriamiento se denomina velocidad crítica. Luego del temple aumenta la dureza, resistencia, límite elástico y disminuye el alargamiento. La severidad del temple puede ser graduada eligiendo un medio de enfriamiento conveniente, pudiendo usarse agua con aproximadamente 10%

de sal, agua pura o aceite entre otros, y así mismo dependerá de la temperatura de dicho medio.

REVENIDO. En este proceso se procede a un calentamiento por debajo de la temperatura crítica; esta temperatura depende del tipo de acero y de la dureza final deseada, pues los productos duros de temple se modifican en este calentamiento. Este proceso permite eliminar las tensiones como consecuencia de los cambios bruscos de temperaturas y de contracciones y dilataciones desiguales producidas por el temple. Es muy importante saber, muy independiente que no sólo para cada acero, sino también para cada tipo de pieza, por su forma constructiva, su tamaño, su masa, su uso, es necesario estudiar en cada caso el tratamiento térmico adecuado, las temperaturas máximas y mínimas a aplicar, etcétera. También los aceros rápidos para herramientas necesitan temperaturas más elevadas de calentamiento, ya que en los elementos aleantes agregados y el carbono, se han formado compuestos llamados carburos, de difícil disolución. Otra característica de estos aceros es que necesitan un doble revenido para lograr sus mejores condiciones de dureza.