Optimización de Materiales: Tratamientos Térmicos y Termoquímicos en Aceros

Tratamientos Térmicos y Termoquímicos en Aceros

El objetivo de estos tratamientos es mejorar las propiedades de los materiales, obteniendo productos que respondan mejor a las condiciones de trabajo. Se busca aumentar o disminuir la dureza, mejorar la maquinabilidad, eliminar tensiones internas y eliminar la acritud.

Tratamientos Térmicos de los Aceros

Estos tratamientos se aplican a materiales que, en procesos de calentamiento y enfriamiento, sufren transformaciones en estado sólido. Mediante estos tratamientos, se obtienen las propiedades deseadas. En cualquier proceso, el material pasa por diferentes fases:

• Calentamiento: Progresivo, permitiendo que todo el material aumente de temperatura uniformemente. La velocidad de calentamiento depende en gran medida del espesor de la pieza.
• Enfriamiento: Mucho más variable e incluso delicado, de él depende el resultado final del tratamiento.

Recocido

Su objetivo es ablandar el metal, homogeneizar la estructura y afinar el grano. Para realizar un recocido, se debe realizar un calentamiento correcto de no menos de una hora por cada 25 mm de sección, después el material se enfría lentamente.

Temple

Tiene como objetivo aumentar la resistencia y la dureza del material. Consiste en calentar el material a una temperatura suficientemente alta para que se transforme en austenita y, una vez en ese estado, enfriarlo lo suficientemente rápido para transformar la austenita en martensita, con el consiguiente aumento de dureza. Los medios más empleados para enfriar el material en el proceso de temple son:

• Agua: Se obtienen temples fuertes.
• Aceite: El más empleado ya que enfría el material rápidamente.
• Metales y sales fundidas: Se templan aceros especiales.
• Aire: No tiene gran aplicación.

Revenido

Se considera un tratamiento complementario del temple, ya que se emplea para eliminar tensiones internas y disminuir la fragilidad de los aceros templados. Para realizarlo, se vuelve a calentar la pieza templada hasta una temperatura inferior y seguidamente se vuelve a enfriar.

Tratamientos Termoquímicos

Con ellos se modifica la composición química de la superficie de la pieza. Por un proceso de difusión, se introducen en el material ciertos elementos como carbono. Los principales tratamientos termoquímicos son:

Cementación

Aumenta la concentración de carbono en la superficie de la pieza. Los aceros a los que se les suele aplicar tienen bajo contenido en carbono. Los medios cementales que se utilizan en este proceso pueden ser:

• Sólidos: Carbón vegetal.
• Líquidos: Sales fundidas, NaCl.
• Gases: Mezclas de hidrocarburos.

Nitruración

Se trata de aportar nitrógeno a la superficie de un acero, consiguiendo endurecerlo superficialmente. Se calienta la pieza a más de 500º con presencia de una corriente de gas amoniaco.

Cianuración

En este método se enriquece la capa superficial con carbono y nitrógeno, por lo cual podemos decir que es una mezcla de cementación y nitruración.