Metalurgia de Polvos y Tratamientos Térmicos en Aceros: Proceso y Optimización de Propiedades

Metalurgia de Polvos

Se trata de conformar y obtener piezas mediante materiales reducidos a polvo.

Proceso de Fabricación

Compresión en Frío

Se emplean matrices y prensas, normalmente hidráulicas, capaces de generar grandes presiones. Estos polvos no están lo suficientemente ligados y la pieza en este estado es blanda y quebradiza, pudiendo romperse incluso con la mano.

Sinterización

Se aplicará calor a las piezas preconformadas en un horno. Gracias al calor, se logra aumentar la movilidad de las partículas y se obtiene así un producto compacto.

Tratamientos Térmicos

El objetivo de los tratamientos térmicos es mejorar las propiedades de los materiales, obteniendo productos que respondan mejor a las condiciones bajo las que trabajarán. Los tratamientos térmicos podrán:

• Aumentar o disminuir la dureza de los materiales, logrando variar la resistencia de los mismos.
• Conseguir mejorar la maquinabilidad.
• Eliminar tensiones internas residuales.
• Eliminar la acritud que pueden presentar ciertos materiales sometidos a conformación en frío.

Tratamientos Térmicos de los Aceros

Obtendremos las propiedades deseadas siguiendo el siguiente proceso:

• Calentamiento: El calentamiento será progresivo. Una vez alcanzada la temperatura adecuada, se permanecerá en este estado un tiempo determinado, con el fin de que todo el material se haya transformado en austenita y esta sea homogénea.
• Enfriamiento: Este paso es mucho más variable e incluso delicado, porque de él dependerá el resultado final del tratamiento.

Recocido

Es un tratamiento térmico que persigue ablandar el material, homogeneizar la estructura, afinar el grano… en definitiva, diremos que dulcificará el material.

Para realizar un tratamiento térmico de recocido, partiremos de un correcto calentamiento, hasta conseguir que todo el material se encuentre en estado austenítico. A continuación, el material se enfriará lentamente, para permitirle transformarse en constituyentes más estables.

Temple

Tiene como finalidad aumentar la resistencia y la dureza del material. Consiste en calentar el material a una temperatura suficientemente rápido para transformar la austenita en martensita con el consiguiente aumento de dureza.

Factores y fases a tener en cuenta en el temple:

• Calentamiento
• Enfriamiento: Se realizará rápidamente. La velocidad de enfriamiento mínima para que tenga lugar este fenómeno recibe el nombre de velocidad crítica de temple. Los medios más empleados para el enfriamiento son:
  1. Agua: Con él se obtienen temples fuertes, disminuye rápidamente la temperatura del cuerpo.
  2. Aceite: Es el más empleado. La velocidad de enfriamiento es menor que en el caso anterior, depende en gran medida de su viscosidad.
  3. Metales y sales fundidas: Se puede llegar a emplear plomo, cobre y estaño… gracias a su gran conductividad térmica logran disminuir la temperatura.
  4. Aire: No tiene gran aplicación, la velocidad crítica de temple es muy baja.

Revenido

Se suele emplear para eliminar las tensiones residuales y disminuir la fragilidad de los aceros templados, se logra mejor tenacidad: Se calienta nuevamente la pieza templada hasta una temperatura inferior, seguidamente se vuelve a enfriar. Con este tratamiento se logra las propiedades finales que se buscan para el acero.