Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Tratamientos Termicos

No description
by

Liseth Torres

on 16 July 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Tratamientos Termicos

Tratamientos Térmicos del Acero
Revenido
Normalizado
.

Recocido
Definición
Definición
Objetivo
Temperatura de trabajo
Medios de enfriamiento
Aplicaciones
industriales
cuando esta solucion de hierro y carbono se enfría repentinamente o se templa, se forma un nueva micro estructura. ésta se conoce como martensita.
la martensita es muy dura y fragil y su resistencia a la traccion es mucho mas alta que el acero con una microestructura perlitica. sin embargo es bastante inestable y tiene que revenirse para disminuir los esfuerzos internos con el fin de obtener la ductilidad y tenacidad necesarias que la hagan util
conforme el acero se calienta
mas allá de la temperatura
critica inferior de 721°C, el
carbono que se encontraba en forma de capas de carburo de hierro en la perlita se empieza a disolver en el hierro
y forma una solucion solida llamada austenita
Temple
Etapas de los tratamientos térmicos
Calentamiento
El tiempo de permanencia a alta temperatura debe ser el suficiente no solo para conseguir igualar la temperatura en toda la pieza si no para lograr la maxima uniformidad estructural posible
se denomina tratamiento termico a la modificacion de la estructura y propiedades de una aleacion metalica como concecuencia de la realizacion de calentamientos y enfriamientos controlados
cualquier tratamiento térmico consta al menos de 3 etapas: calentamiento, mantenimiento a temperatura constante y enfriamiento
al calentar una pieza de acero en el interior de un horno apropiado,
el calor se transmite desde la atmósfera del horno hacia el interior de la pieza a traves de la superficie las regiones superficiales son mas calientes y las interiores mas frias
Mantenimiento a temperatura constante
Enfriamiento
La etapa de enfriamiento es crucial siendo la que diferencia los tratamientos termicos habituales y debe ser la estrictamente necesaria para conseguir las microestructuras finales, objetivo de cada tratamiento.
también suele ser en esta etapa cuando se generan las tensiones residuales mas importantes en el caso del temple
fortalecer el acero endurecerlo y aumentar
su resistencia mecánica, disminuir la plasticidad y la tenacidad el material a menudo es revenido para reducir la fragilidad que puede aumentar por el rapido enfriamiento, todo esto gracias a la estructura martensitica
Clases de Temple
Temple estructural o martensítico
consiste en un calentamiento hasta la zona austenítica seguido de un enfriamiento rápido para obtener martensita, que es una solucion solida sobresaturada en carbono de hierro alfa tetragonal esta es una fase que se origina en la transformacion sin difusion y casi inmediatamente
Temple
de precicpitacion
Se aplica principalmente a algunas aleaciones de Al, Mg y Cu, el endurecimiento se produce por la precipitacion de un compuesto quimico o solucion solido, mientras que en el temple anterior el endurecimiento era instantaneo, en este se endurece en el enfriamiento en
forma progresiva
Temple Bainitico
componentes casi tan duros como la martensita pero mucho mas tenaces, enfrian rapidamente si se mantienen a una temperatura estable hasta que entran en estado bainitico, el enfriamiento de estos aceros se ejecuta en baños de Pb (liquido funde entre 300 y 400°C) el poder de enfriamiento es muy superior al del agua
El acero se calienta a una temperatura elevada :
en el caso de los aceros hipoeutectoides unos 30 o 50°C superior a la temperatura critica superior (A3) que se obtiene del diagrama hierro-carbono para la transformación alotropica de austenita en ferrita para un acero de cierta composición
en el caso de los aceros eutectoides e hipereutectoides 30 o 50°C por encima de la temperatura de eutectoide (A1)
Esta temperatura se mantiene el tiempo necesario para que se homogeneice en todo el volumen de la pieza a templar, luego se enfría en un medio adecuado a una velocidad superior a la critica de temple con el objetivo de obtener una estructura martensitica y asi mejorar la dureza y resistencia del acero tratado
Tal y como se ve en el gráfico para realizar el proceso del temple, los aceros hipoeutectoides se austenizan completamente mientras que con los aceros hipereutectoides no es necesario
En los aceros hipoeutectoides, si se calentara entre las temperaturas A1 y A3 parte del acero quedaría como ferrita sin transformarse en austenita con lo que al enfriarse no podria transformarse en martensita, provocando una muy significativa disminucion de resistencia y dureza, a este defecto se le denomina temple incompleto, por esta razon es imprescindible que en estos aceros se alcance una temperatura ligeramente superior a A3
El enfriamiento tiene por objeto transformar la totalidad de la austenita formada, en otro constituyente muy duro llamado martensita el factor que caracteriza esta fase es la velocidad de enfriamiento minima para que tenga lugar la formacion de martensita, esta se denomina velocidad critica de temple
Aceites
se usan casi exclusivamente los aceites minerales, el calor especifico, punto de ebullicion calor de evaporacion conductividad termica y viscocidad juegan un papel importante, estos aceites son liquidos translucidos cuyo color puede cambiar con el uso oscureciendose y haciendose mas espeso . se usan 2 tipos de aceite para temple en frio entre 30 y 60°C y para temple en caliente entre 100 y 130°C
Aguas y soluciones acuosas
cuando se templa en agua pura son frecuentes los defectos de aparicion de puntos blandos por los gases disueltos en el agua. y tan pronto como el agua de temple alcanza temperaturas superiores a 50°C, se registran oscilaciones en las durezas obtenidas, para eliminar estos inconvenientes se usan soluciones salinas en lugar de agua
Sales y metales
fundidos
las temperaturas de los baños dependen del uso y se encuentran generalmente entre los 200 y 600°C: para temperaturas hasta 500 a 550°C se emplean mezclas de nitratos y nitritos alcalinos para mas de 550 se usan salen exentas de nitratos
Gases
los aceros para herramientas de alta aleacion y los rapidos que tienen velocidad critica de enfriamiento pequeña, templan incluso con un chorro de aire a presion, para muchos aceros basta enfriar con aire tranquilo para que se forme martensita
Arandela de empuje

Piñones rectos
Engranajes interiores
Engranajes dobles
Cuchillas de trituradora
Engranajes de piñones rectos
En su forma más simple, son rodamientos planos largos con forma de arandela que transmiten y resuelven fuerzas axiales en mecanismos rotatorios, para mantener los componentes alineados en una manivela.
Acero 8740
Acero 3312
Acero 4350
acero 4815
Acero 9260
Acero 4047
Temple en agua
Temple en aceite
Tipos de temple
Temple
Austenitico
Temple
Isotermico
Temple
Superficial
Temple continuo de austenizacion completa
Temple continuo de austenizacion incompleta
Es aplicado a los aceros hipoeutectoides, se calienta el material a 50°C por encima de la temperatura critica superior A3, enfriandose en el medio adecuado para obtener martensita
Es aplicado a los aceros hipereutectoides, se calienta el material hasta 50°C sobre A1, la ferrita se transforma en martensita y la cementita queda intacta, se enfria a una temperatura superior a la critica, finalmente la estructura resultante es de martensita y cementita
solo cuando se desee que una pieza presente elevada dureza superficial y buena resistencia exterior al desgaste, se realiza un temple superficial, en el solo la zona mas exterior se transforma en martensita, para esto el tiempo que se mantiene durante el calentamiento debe ser el adecuado para que solo un reducido espesor de acero se transforme en austenita
Temple escalonado (Martempering)
Temple Isotermico (Austempering)
consiste en calentar el acero a temperatura de austenizacion y mantenerlo el tiempo necesario para que se transforme en austenita, luego se enfria en un baño de sales bruscamente hasta una temperatura superior a Ms para homogeneizar la temperaura en toda la pieza, y luego se reduce la temperatura para que toda la pieza se transforme en martensita
Consiste en calentar el acero a temperatura de austenizacion y mantenerlo hasta obtener austenita luego se enfria en un baño de sales para igualar la temperatura y se vuelve a disminuir la temperatura para que toda la pieza se transforme en bainita
Definición
Objetivo
Tipos de
revenido
Temperaturas
de trabajo
Medios de enfriamiento
Aplicaciones
El revenido o regulacion del temple por recalentamiento. es un proceso en el cual se recalienta una pieza de acero que previamente se endurecio, con el fin de transformar algo de la estructura martensitica, en una estructura mas blanda, cuanto mayor sea la temperatura de revenido que se utilice es mas la cantidad de martensita que se transforma y la pieza se vuelve mas blanda y tenaz.
despues del temple la martensita que se obtiene tiene elevada dureza pero lamentablemente las tensiones alrededor de los atomos de carbono atrapados en la red cristalina del hierro, producen fragilidad en las piezas templadas, el revenido se hace inmediatamente despues del temple y su objetivo es ablandar la pieza para eliminar las tensiones internas y la acritud, y favorecer su mecanizacion ademas de estabilizar la estructura martensitica, disminuye la dureza la resistencia mecanica y su limite elastico
Revenido Bajo
Revenido Medio
Revenido Alto
Se realiza en el intervalo de temperatura de 150°C a 250°C, se usa para todos los aceros de herramientas de alto contenido de carbono, practicamente no diminuye la dureza, pero disminuye las tensiones internas y parte de la austenita residual
Se realiza a 350 - 450°C, es muy usado en muelles y resortes, diminuye la dureza y eleva la tenacidad, se obtiene una estructura de troostita de revenido, tambien se pueden usar en herramientas que deban tener una buena resistencia con suficiente elasticidad
Se realiza a 500 - 650°C, en este proceso la martensita se trnsforma en sorbita de revenido, esta estructura garantiza una mejor combianacion de resistencia y plasticidad del acero. en la sorbita del revenido, la cementita adquiere forma granular, a diferencia de la obtenida en un normalizado, este tipo de revenido se emplea para piezas de acero que esten sometidas a elevada fatiga o cargas de impacto
El acero templado se debe calentar hasta temperaturas por debajo de A1, manteniendo la temperatura el tiempo necesario, para despues enfriar a velocidad adecuada
En el siguiente diagrama se representa la temperatura frente al tiempo en un revenido
Tabla de temperaturas y colores para revenido de acero templado
cuando las temperaturas alcanzadas no sobrepasan las que determinan la zona de fragilidad del material se enfrían las piezas directamente en agua.
Si el revenido se efectúa a temperaturas superiores a las de fragilidad, es conveniente enfriarlas en baño de aceite caliente a unos 150°C y después al agua, o simplemente al aire libre
Un eje moviéndose horizontalmente
y a alta velocidad
a través de una bobina de
inducción. El revenido por
inducción es inigualable por
su velocidad y precisión.
El revenido se utiliza ampliamente en la industria automotriz para revenir ejes barras y juntas, el proceso tambien se utiliza en la industria de tubos y tuberias
Definicion
Objetivo
Tipos de
recocido
Temperatura de trabajo
Medios de enfriamiento
El recocido consiste en calentar el acero durante cierto tiempo a una temperatura mayor que la del punto critico superior, posteriormente el acero es sometido a un proceso de enfriamiento lento en el interior del horno apagado, de esta forma se obtienen estructuras de equilibrio, es generalmente un tratamiento inicial mediante los cuales se ablanda el acero
El recocido se caracteriza por presentar el nivel mas bajo de enrgia acumulada, con el recocido se eliminan tensiones internas producto de un tratamiento termico previo, se ablanda el acero para conseguir ciertas especificaciones mecanicas ofacilitar el mecanizado, disminuye el tamaño del grano, y se produce una estructura especifica
Recocido completo
Afina el grano cuando ha crecido, roducto de un mal tratamiento, se realiza en aceros hipoeutectoides
En esa tecnica el acero se calienta asta una temperatura elevada provocando la austenizacion (estructura FCC) y luego se enfria en el horno durante varias horas, la microestructura resultante es perlita gruesa que es relativamente blanda y ductil
Recocido incompleto
Elimina tensiones. solo recristaliza la perlita, es mas economico que el anterior
Recocido de globulizacion
mejora la mecanibilidad en los aceros eutectoides e hipereutectoides
Recocido de
recristalizacion
Reduce tensiones y elimina la acritud
Recocido de homogenizacion
Elimina la segregacion quimica y cristalina. se obtiene grano grueso por lo que es necesario un recocido completo superior
como el calentamiento se debe ralizar lentamente y uniformemente, se pefieren hornos ue tengan medicion de la temperatura, si no existe la posibilidad de medir la temperatura se debe calcular en forma aproximada basadndose en la coloracion del material
Horno electrico
Horno a comustible
En la version del horno electrio se prevee una entrada de gas protector (nitrogeno) a la camara de tratamiento con el fin de proteger las piezas a tratar de la descarburizacion
Cuando se trata de hornos a comustible liquido o gaseoso la regulacion del circuito de combustion permite obtener en la camara de tratamiento una atmosfera oxidante, neutra, o reductora
Definicion
Objetivo
factores que influyen en el
normalizado
para aceros con bajo contenido de carbono no aleados no existe mucha diferencia entre el normalizado y el recocido
en el caso de lo aceros con bastate contenido de carbono y mucha templabilidad, este tratamiento puede equivaler a un temple parcial, donde aparezcan productos perliticos y martensiticos
cuando se trata de aceros de contenido medio en carbono (entre 0,3 - 0,5 %C) la diferencia de propiedades es mayor que en el caso anterior; en general, el proceso de normalizado da mas dureza
el normalizado consiste en calentar rapidamente el material hasta una temperatura critica e 30-50ºC por encima de A3 o Am) manteniendose durante un tiempo en ella, e enfriamiento posterior se realiza al aire, dando lugar a la recristalizacion y afino de la perlita
* la temperatura de cristalizacion no debe sobrepasar mucho la temperatura critica

* el tiempo al que se debe tener la pieza a esta temperatura debera ser lo mas corto posible
* el calentamiento sera lo mas rapido posible
* la clase y velocidad de enfriamiento deberan ser los adecuados a las caracteristicas del material que se trate
Mediante este proceso se consigue:
*subsanar defectos de las operaciones anteriores de la elaboracion en caliente (colada forja laminacion) eliminando las posibles tensiones internas
*preparar la estructura para las operaciones tecnologicas siguientes.
*se consigue que la estructura interna del acero sea mas uniforme y aumenta la tenacidad
Full transcript