Tratamientos Térmicos, Aceros y Microestructuras: Propiedades y Aplicaciones

1. ¿Qué son los tratamientos térmicos?

Los tratamientos térmicos son procesos que modifican las propiedades físicas y mecánicas de los materiales metálicos mediante la aplicación controlada de calor y enfriamiento. Estos procesos pueden mejorar la dureza, resistencia, tenacidad o ductilidad del material.

Principales tratamientos térmicos:

• Temple: Calentamiento del acero a una temperatura específica y enfriamiento rápido para aumentar su dureza.
• Revenido: Calentamiento después del temple a una temperatura menor y enfriamiento lento para reducir la fragilidad.
• Recocido: Calentamiento a temperaturas elevadas y enfriamiento lento para mejorar la ductilidad y eliminar tensiones internas.
• Normalizado: Calentamiento a una temperatura superior a la crítica y enfriamiento en aire para refinar la estructura y mejorar la resistencia.

2. ¿Cuáles son los tipos de aceros?

Los aceros se clasifican según su contenido de carbono y otros elementos de aleación. Existen diferentes tipos con aplicaciones específicas:

Aceros al carbono:

Contienen principalmente hierro y carbono, con menos del 2% de carbono. Se dividen en:

• Bajo carbono (0.05-0.25% C): Dúctiles y maleables, usados en estructuras.
• Medio carbono (0.25-0.60% C): Mayor resistencia, usados en piezas de maquinaria.
• Alto carbono (0.60-1.25% C): Muy duros y resistentes al desgaste, empleados en herramientas.

Aceros aleados:

Contienen otros elementos (cromo, níquel, molibdeno, etc.) para mejorar propiedades específicas, como la resistencia a la corrosión o al calor.

Aceros inoxidables:

Aleados con cromo (al menos 10.5%) para evitar la oxidación, usados en aplicaciones donde se requiere resistencia a la corrosión.

3. ¿Qué son las microestructuras y cuáles son las principales en los aceros?

Las microestructuras son las disposiciones internas de los granos y fases de un metal, observables bajo el microscopio, que determinan sus propiedades mecánicas y físicas.

Principales microestructuras en el acero:

• Ferrita: Fase blanda y dúctil de hierro con baja solubilidad de carbono. Presente en aceros de bajo carbono.
• Austenita: Fase de hierro con mayor capacidad para disolver carbono, estable a altas temperaturas.
• Cementita: Compuesto intermetálico de hierro y carbono (Fe₃C), es muy duro y frágil.
• Perlita: Estructura laminar formada por ferrita y cementita. Equilibrio entre dureza y ductilidad.
• Bainita: Estructura formada a temperaturas de enfriamiento intermedias entre la martensita y la perlita, con una dureza considerable.
• Martensita: Fase muy dura y frágil, producida por el temple rápido del acero.

Puede ser templado para formar martensita, dependiendo de la velocidad de enfriamiento.