Tratamientos térmicos.
Objetivo.
El objetivo de este informe es que el alumno tenga conocimientos acerca de cuales son los tratamientos termicos que se le debe de dar a una pieza ademas de que existen diferentes tipos de estos y tambien varian su uso dependiendo del tipo de pieza a la cual se le hara el tratamiento termico. Tambien saber caracteristicas propias de cada uno y tener una mejo nocion de cual saber aplicar en la pieza que necesitemos.
Definicion.
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.
Tipos de tratamientos térmicos.
Temple: El temple se utiliza para obtener un tipo de aceros de alta dureza llamado martensita. Se trata de elevar la temperatura del acero hasta una temperatura cercana a 1000 ºC y posteriormente someterlo a enfriamientos rápidos o bruscos y continuos en agua, aceite o aire.
La capacidad de un acero para transformarse en martensita durante el temple depende de la composición química del acero y se denomina templabilidad.
Al obtener aceros martensíticos, en realidad, se pretende aumentar la dureza. El problema es que el acero resultante será muy frágil y poco dúctil, porque existen altas tensiones internas.
Revenido: El revenido es el tratamiento térmico que sigue al temple. Recuerda que un acero templado es aquel que tiene una dureza muy alta (llamado martensita), pero tiene el inconveniente de ser frágil y poco porque tiene tensiones internas. El revenido consiste en calentar la pieza templada hasta cierta temperatura, para reducir las tensiones internas que tiene el acero martensítico (de alta dureza). De esto modo, evitamos que el acero sea frágil, sacrificando un poco la dureza. La velocidad de enfriamiento es, por lo general, rápida.
La capacidad de un acero para transformarse en martensita durante el temple depende de la composición química del acero y se denomina templabilidad.
Al obtener aceros martensíticos, en realidad, se pretende aumentar la dureza. El problema es que el acero resultante será muy frágil y poco dúctil, porque existen altas tensiones internas.
Revenido: El revenido es el tratamiento térmico que sigue al temple. Recuerda que un acero templado es aquel que tiene una dureza muy alta (llamado martensita), pero tiene el inconveniente de ser frágil y poco porque tiene tensiones internas. El revenido consiste en calentar la pieza templada hasta cierta temperatura, para reducir las tensiones internas que tiene el acero martensítico (de alta dureza). De esto modo, evitamos que el acero sea frágil, sacrificando un poco la dureza. La velocidad de enfriamiento es, por lo general, rápida.
Recocido: El recocido consiste en calentar un material hasta una temperatura dada y, posteriormente, enfriarlo lentamente. Se utiliza, al igual que el caso anterior, para suprimir los defectos del temple.
Se persigue:
– Eliminar tensiones del temple. – Aumentar la plasticidad, ductilidad y tenacidad del acero.
¿Cómo se practica el recocido? – Se calienta el acero hasta una temperatura dada – Se mantiene la temperatura durante un tiempo – Se enfría lentamente hasta temperatura ambiente, controlando la velocidad de enfriamiento. Si la variación de temperatura es muy alta, pueden aparecer tensiones internas
que inducen grietas o deformaciones. El grado de plasticidad que se quiere dotar al metal depende de la velocidad de enfriamiento y la temperatura a la que se elevó inicialmente.
– Eliminar tensiones del temple. – Aumentar la plasticidad, ductilidad y tenacidad del acero.
¿Cómo se practica el recocido? – Se calienta el acero hasta una temperatura dada – Se mantiene la temperatura durante un tiempo – Se enfría lentamente hasta temperatura ambiente, controlando la velocidad de enfriamiento. Si la variación de temperatura es muy alta, pueden aparecer tensiones internas
que inducen grietas o deformaciones. El grado de plasticidad que se quiere dotar al metal depende de la velocidad de enfriamiento y la temperatura a la que se elevó inicialmente.
Normalizado: Este tratamiento se emplea para eliminar tensiones internas sufridas por el material tras una conformación mecánica, tales como una forja o laminación para conferir al acero unas propiedades que se consideran normales de su composición.
El normalizado se practica calentando rápidamente el material hasta una temperatura crítica y se mantiene en ella durante un tiempo. A partir de ese momento, su estructura interna se vuelve más uniforme y aumenta la tenacidad del acero.
El normalizado se practica calentando rápidamente el material hasta una temperatura crítica y se mantiene en ella durante un tiempo. A partir de ese momento, su estructura interna se vuelve más uniforme y aumenta la tenacidad del acero.
Tratamientos termoquímicos de los metales: Mediante este tipo de tratamientos, el metal sufre procesos de calentamiento y enfriamiento y se varía la composición química superficial de los aceros, adicionando otros elementos para mejorar las propiedades en la superficie, principalmente la dureza o resistencia a la corrosión, sin modificar otras propiedades esenciales tales como ductilidad.
a) Cementación: Consiste en aumentar la cantidad de carbono de la capa exterior de los aceros. Se mejora la dureza superficial y la resiliencia. Se aplica a piezas que deben ser resistentes a golpes y la vez al desgaste. Se aplica a los aceros.
b) Nitruración: Consiste en endurecer la superficie de los aceros y fundiciones. Las durezas son elevadas y tienen alta resistencia a la corrosión. El componente químico añadido es nitrógeno, que se obtiene del amoniaco.
c) Cianuración o carbonitruración: Se trata de endurecer la superficie del material introduciendo carbono y nitrógeno. Es una mezcla de cementación y nitruración. La temperatura es intermedia entre la utilizada para la cementación y la nitruración, que es mucho menor que aquella. Se aplica a los aceros.
d) Sulfinación: Se trata de introducir en la superficie del metal azufre, nitrógeno y carbono en aleaciones férricas y de cobre. Se aumenta la resistencia al desgaste, favorecer la lubricación y disminuir el coeficiente de rozamiento.
Ejemplos de uso.
Horno de tratamiento térmico de revenido y temple de metales: Este es un proceso de calentamiento seguido de un enfriamiento generalmente rápido para conseguir dureza y resistencia mecánica del acero Se realiza a temperaturas muy elevadas, de unos 1,250 ºC cercanas a la del punto de fusión. Se enfría rápidamente para evitar impurezas El medio de enfriamiento mas adecuado son: aire aceite, agua, baño de plomo, baño de mercurio y baño de sales fundidas. El templar a un acero no se refiere que obtendrá la máxima dureza que pueda lograr sino también depende del contenido del carbón que tenga la pieza.
Horno de baño de sales para tratamiento térmico: Recocido, normalizado, relevado de esfuerzos, cementado, revenido, nitrurado, pavonado y endurecido (temple).
El objeto del tratamiento térmico denominado recocido es destruir sus estados anormales de los metales y aleaciones. Así como ablandarlos para poder trabajarlos. A una temperatura adecuada y duración determinada seguido de un enfriamiento lento de la pieza tratada Se practican cuatro tipos de recocido como son: Recocido de homogeneización:
Este tiene por objeto destruir la heterogeneidad química de la masa de un metal o
aleación producida por una solidificación defectuosa para hacer una sola estructura este
se realiza a temperaturas elevadas cercanas a la de fusión y se aplica principalmente a metales férreos o propensos a segregaciones. A lo que se refiere este tipo de tratamiento térmico es a que cuando se dice que se homogeneizan es a que hacen una sola se “funden” por ejemplo el fierro-zinc se mezclan tan bien que ya no se distinguen cada uno.
El objeto del tratamiento térmico denominado recocido es destruir sus estados anormales de los metales y aleaciones. Así como ablandarlos para poder trabajarlos. A una temperatura adecuada y duración determinada seguido de un enfriamiento lento de la pieza tratada Se practican cuatro tipos de recocido como son: Recocido de homogeneización:
Este tiene por objeto destruir la heterogeneidad química de la masa de un metal o
aleación producida por una solidificación defectuosa para hacer una sola estructura este
se realiza a temperaturas elevadas cercanas a la de fusión y se aplica principalmente a metales férreos o propensos a segregaciones. A lo que se refiere este tipo de tratamiento térmico es a que cuando se dice que se homogeneizan es a que hacen una sola se “funden” por ejemplo el fierro-zinc se mezclan tan bien que ya no se distinguen cada uno.
Horno de cementado : Consiste en el endurecimiento de la superficie externa del acero al bajo carbono, quedando el núcleo blando y dúctil. Como el carbono es el que genera la dureza en los aceros en el método de cementado se
tiene la posibilidad de aumentar la cantidad de carbono en los aceros de bajo contenido de carbono antes de ser endurecido. El carbono se agrega al calentar al acero a su temperatura crítica mientras se encuentra en contacto con un material carbonoso. Los tres métodos de cementación más comunes son: empacado para carburación, baño líquido y gas.
tiene la posibilidad de aumentar la cantidad de carbono en los aceros de bajo contenido de carbono antes de ser endurecido. El carbono se agrega al calentar al acero a su temperatura crítica mientras se encuentra en contacto con un material carbonoso. Los tres métodos de cementación más comunes son: empacado para carburación, baño líquido y gas.
Resumen sobre la importancia de los tratamientos térmicos en VW.
En Volkswagen se utiliza mucho lo que son los metales en especial para hacer dispositivos que nos ayuden en el proceso de producción de la planta y es por ello que los tratamientos térmicos dentro de la misma influyen mucho en la creación de estos dispositivos ya que al hacerlos estos necesitan tener ciertas caracteristicas de resistencia las cuales no siempre tienen en especial el acero comercial que esta hecho de diferentes aceros y es por eso que en planta el tratamiento que mas se usa es el de templado.
Cuestionario.
1.- ¿Qué son los tratamientos térmicos? Es el 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.
2.- ¿Qué fin tienen? el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la elasticidad.
3.- ¿A que materiales se les aplica? Básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono. También se aplican tratamientos térmicos diversos a los cerámicos.
4.- ¿Qué tipo de tratamiento se utiliza para obtener un tipo de aceros de alta dureza llamado martensita? El Temple.
5.- ¿Cuál es la importancia del temple? Dar mayor dureza a la pieza.
6.- Consiste en calentar la pieza templada hasta cierta temperatura, para reducir las tensiones internas que tiene el acero martensítico. El revenido.
7.- Consiste en calentar un material hasta una temperatura dada y, posteriormente, enfriarlo lentamente. El recocido.
8.- Este tratamiento se emplea para eliminar tensiones internas sufridas por el material tras una conformación mecánica. Normalizado.
9.- Mediante este tipo de tratamientos, el metal sufre procesos de calentamiento y enfriamiento y se varía la composición química superficial de los aceros. Tratamientos termoquímicos.
10.- Menciona el tipo de tratamiento mas usado en planta. El temple.
Referencia y bibliografía.
https://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2009/09/tratamientos-termicos.pdfhttps://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_t%C3%A9rmico
http://cursos.aiu.edu/procesos%20industriales/pdf/tema%202.pdf
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