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Tratamientos Materiales
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TRATAMIENTOS TERMICOS
Que es un tratamiento termico?
QUE ES?
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.
QUE ES?
NORMALIZADO
El normalizado consiste en un calentamiento a temperatura ligeramente superior a la temperatura critica superior seguido de un enfriamiento a temperatura ambiente.
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Para que se utiliza?
• La normalización se utiliza generalmente para las piezas de acero que requieren la máxima cantidad de fuerza y resistencia al impacto.
• Para preparación de la pieza para el temple.
• Se emplea casi exclusivamente para los aceros de construcción al carbono o de baja aleación.
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Pasos
• Se calienta la pieza entre 30 y 50 grados centígrados por encima de la temperatura crítica superior (TCS). La TCS de un acero varia con su contenido de carbono y es aquella temperatura en la cual la austenita comienza a transformarse en ferrita y cementita bajo condiciones de enfriamiento lento. Se mantiene esa temperatura el tiempo suficiente para conseguir la transformación completa de austenita. Luego se deja enfriar en aire, obteniéndose una estructura uniforme.
• La velocidad de enfriamiento es más lenta que en el temple y más rápida que en recocido.
Factores que influyen
• La temperatura de cristalización no debe sobrepasar mucho la temperatura crítica.
• El tiempo al que se debe tener la pieza a esta temperatura deberá ser lo más corto posible.
• El calentamiento será lo más rápido posible.
• La clase y velocidad de enfriamiento deberán ser adecuados a las características del material que se trate.
Que se consigue?
• Con esto se consigue una estructura perlítica con el grano más fino y más uniforme que la estructura previa al tratamiento, consiguiendo un acero con mayor tenacidad.
•Subsanar defectos de las operaciones anteriores de la elaboración en caliente (colada, forja, laminación,…) eliminando las posibles tensiones internas.
•Preparar la estructura para las operaciones tecnológicas siguientes (por ejemplo mecanizado o temple).
• Con este tratamiento se consigue afinar y homogeneizar la estructura.
Que es?
TRATAMIENTO TERMOQUIMICO
Son tratamientos térmicos en los que, además de loscambios en la estructura del acero, también se producencambios en la composición química de la capasuperficial, añadiendo diferentes productos químicoshasta una profundidad determinada. Estos tratamientosrequieren el uso de calentamiento y enfriamientocontrolados en atmósferas especiales.
Cementación
La cementación o carburación es un tratamiento termoquímico en el que se aporta carbono a la superficie de una pieza de acero mediante difusión, modificando su composición.
La cementación se utiliza en aceros con bajo contenido encarbono (0.15-0.20 %C).
Nitruración
La nitruración es un tratamiento termoquímico, en el que se modifica la composición del acero incorporado nitrógeno durante el proceso de tratamiento térmico en una atmosfera rica en nitrógeno.
El objetivo de la nitruración es el de elevar la dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión de la capa superficial de las piezas, saturándolas con nitrógeno.
Cianuración
La cianuración es un tratamiento termoquímico que se da a los aceros. Cuando se quiere obtener una superficie dura y resistente al desgaste, esto se logra empleando un baño de cianuro fundido, la cianuración se puede considerar como un tratamiento intermedio entre la cementación y la nitruración ya que el endurecimiento se consigue por la acción combinada del carbono y el nitrógeno a una temperatura determinada.
Sulfinación
Sulfinación
La sulfinización es un tratamiento termoquímico que consiste en introducir una pequeña capa superficial de aleaciones de Azufre, Nitrógeno y Carbono, en aleaciones férreas y de cobre.
El objetivo no es mejorar las propiedades mecánicas sino mejorar su comportamiento frente al mecanizado. Se realiza en piezas ya terminadas. Consiste en elevar la temperatura de la pieza a 575°C aproximadamente en un baño de sales que ceden carbono, nitrógeno y azufre (estos dos últimos en menor cantidad), en aleaciones férreas y de cobre.