Las 3 etapas del tratamiento térmico

Visión general del tratamiento térmico Proceso

Todos los procesos típicos que se realizan en los metalesproducen calor, ya se trate de soldadura o corte y cada vez que se calienta un metal, se modifican su estructurametalúrgica y sus propiedades. A la inversa, también se puede utilizar el proceso de tratamiento térmico para devolver a los metales su forma original.

El tratamiento térmico es el proceso de calentar el metal sin dejar que alcance su estado fundido, o de fusión, y luego enfriarlo de forma controlada para seleccionar las propiedades mecánicas deseadas. El tratamiento térmico se utiliza paramás maleable o resistente a la abrasión. la abrasión o más dúctil.

Sean cuales sean sus propiedades deseadas, es un hecho que nunca podrá conseguir todo lo que quiere. Si endurece un metal también lo hace quebradizo. Si ablanda un metal reduce su resistencia. Mientras mejoras algunas propiedades, empeoras otras y puedes tomar decisiones en función del uso final del metal.

Teoría del tratamiento térmico

Todos los tratamientos térmicos implican calentar y enfriar metales, pero hay tres diferencias principales en el proceso: las temperaturas de calentamiento, las velocidades de enfriamiento y el enfriamiento que se utilizan para conseguir las propiedades deseadas. En una futura entrada del blog los distintos tipos de tratamiento térmico para metales ferrosos, o metales con hierro, que consisten en recocidonormalización, temple y/o revenido.

Para tratar térmicamente el metal, necesitará el equipo adecuado para poder controlar de cerca todos los factores relacionados con el calentamiento, el enfriamiento y el temple. Por ejemplo, el horno debe tener el tamaño y el tipo adecuados para controlar la temperatura.temperaturatemperatura, incluida la mezcla de gases en la cámara de calentamiento, y se necesitael para enfriar el metal correctamente.

Fases del tratamiento térmico

Hay tres etapas de tratamiento térmico:

• Calentar el metal lentamente para que mantenga una temperatura uniforme

• Remojar, o mantener, el metal a una temperatura específica durante un periodo de tiempo determinado.

• Enfriar el metal a temperatura ambiente

La fase de calentamiento

Durante la fase de calentamiento, el objetivo principal es asegurarse de que el metal se caliente de manera uniforme. Se obtiene un calentamiento calentando lentamente. Si calienta el metal de forma desigual, es posible que una sección se expanda más rápido que otra, lo que provocaría una deformación o grietas en el metal. La velocidad de calentamiento se elige en función de los siguientes factores:

• La conductividad térmica del metal. Los metales con una conductividad térmica se calientan más rápido que los de baja conductividad.

• El estado del metal. Las herramientas y piezas que se han endurecido o sometido a tensión previamente deben calentarse más despacio que las herramientas y piezas que no lo han sido.

• El tamaño y la sección transversal del metal. Las piezas más grandes o con secciones irregulares deben calentarse más lentamente que las piezas pequeñas para que la temperatura interior se aproxime a la temperatura superficial. De lo contrario, se corre el riesgo de agrietamiento o alabeo excesivo.

La fase de remojo

El objetivo de la fase de remojo es mantener el metal a la temperatura adecuada hasta que tome forma la estructura interna deseada. El "periodo de remojo" es el tiempo que se mantiene el metal a la temperatura adecuada. Paraeterminar la duración correctanecesitará la dirección análisis químico y la masa del metal. Para secciones transversales desiguales, puede determinar el periodo de remojo utilizando la sección más grande.

En general, no se debe llevar la temperatura del metal tratable térmicamente de la temperatura ambiente a la temperatura de inmersión en un solo paso. Más bien, deberá calentar el metal lentamente hasta justo por debajo de la temperatura en la que cambiará la estructura y, a continuación, mantenerla hasta que la temperatura sea constante en todo el metal. Después de este paso de "precalentamiento", se calienta más rápidamente hasta alcanzar la temperatura final que se necesitará. Las piezas con diseños más complejos pueden requerir capas de precalentamiento para evitar que se deformen.

La fase de enfriamiento

En la etapa de enfriamiento, querrá enfriar el metal hasta que vuelva a la temperatura ambiente, pero hay distintas formas de hacerlo según el tipo de metal tratable térmicamente. Puede necesitar un medio refrigerante, un gas, un líquido, un sólido o una combinación de ellos. La velocidad de enfriamiento depende del propio metal y del medio de enfriamiento. De ello se deduce que las elecciones que se hagan en el enfriamiento son factores importantes en las propiedades deseadas del metal.

El temple consiste en enfriar rápidamente el metal en aire, aceite, agua, salmuera u otro medio. Normalmente, el temple se asocia con el endurecimiento porque la mayoría de los metales que se endurecen se enfrían rápidamente con el temple, pero no siempre es cierto que el temple o el enfriamiento rápido produzcan endurecimiento.endurecimiento. El temple con agua, por ejemplo, se utiliza para recocer el cobre, y otros metales se endurecen con un enfriamiento lento.

No todos los metales deben templarse: el temple puede agrietar o deformar algunos metales. En general, el brina o el agua pueden enfriar rápidamente el metal, mientras que las mezclas de aceite son mejores para un enfriamiento más lento. Las directrices generales son que se puede utilizar agua para endurecer aceros al carbono, aceite para endurecer aceros aleados y agua para enfriar metales no férreos. Sin embargo, como en todos los tratamientos la velocidad y el medio de enfriamiento elegidos deben ajustarse al metal.

¿Qué aceros son tratables térmicamente?

Los metales tratables térmicamente son aquellos que pueden someterse a procesos controlados de calentamiento y enfriamiento para alterar sus propiedades mecánicas, como la dureza, la resistencia y la tenacidad. Estos son algunos de los metales termotratables más comunes:

• Aceros al carbono (aceros de medio y alto contenido en carbono, por ejemplo, 1045, 1095)
• Aceros aleados (por ejemplo, 4140, 4340, 8620)
• Aceros para herramientas (por ejemplo, A2, D2, O1, M2)
• Aceros inoxidables (martensíticos: 410, 420, 440C; endurecimiento por precipitación: 17-4 PH, 15-5 PH)
• Fundiciones (fundición dúctil y maleable)

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