Tratamientos de Los Materiales [Modo de Compatibilidad]

8/16/2019 Tratamientos de Los Materiales [Modo de Compatibilidad]

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TRATAMIENTOS DE LOS MATERIALESTRATAMIENTOS DE LOS MATERIALES

Tratamientos térmicos

Tratamientos termoquímicosTratamientos mecánicos



INDICEINDICE• ¿Qué es un tratamiento térmico?• ¿Qué es un tratamiento termoquímico?• Referentes de temperaturas en los tratamientos• Fundamento de los tratamientos térmicos• Constituyentes metaestables de los aceros

• Martensita• Bainita• Troostita

• Resumen: velocidad de enfriamiento -transformación.

• TIPOS DE TEMPLE• Temple continuo completo.• Temple continuo incompleto.• Temple martempering.• Temple austempering.• Temple superficial.

• REVENIDO• RECOCIDO• RECOCIDO:Tipos.

• Recocido de regeneración• Recocido globular• Recocido de ablandamiento

(ºC/sg)• Finalidad de los tratamientos térmicos• Factores comunes a los tratamientos térmicos.

• Calentamiento• Velocidad de calentamiento• Tiempo de permanencia

• TRATAMIENTOS TÉRMICOS • ¿QUE ES EL TEMPLE?

• Fundamento • Finalidad • Calentamiento • Temperaturas recomendadas • Tiempo de calent. y velocidad de enfriamiento • Medios de enfriamiento

• ecoc o e omogen zac n• Recocido de recristalización• Recocido isotérmico

• NORMALIZADO

• TRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOS • CEMENTACIÓN

• Proceso de cementación•

NITRURACIÓN• Proceso de nitruración• CIANURACIÓN

• Proceso de cianuración• CARBONITURACIÓN

• TRATAMIENTOS MECÁNICOS : FORJA

Pulsa aquí para volver a este índiceMaestro: Segundo Castañeda Gallo



¿Qué es un tratamiento térmico?¿Qué es un tratamiento térmico?

Son procesos técnicos que,

mediante calentamientos yenfriamientos, producen cambios enlas propiedades mecánicas de losmateriales, es decir, aumentan laresistencia a la tracción y la dureza,sin alterar su composición química.

Maestro: Segundo Castañeda Gallo



¿Qué es un tratamiento termoquímico?¿Qué es un tratamiento termoquímico?

Son procesos técnicos que,mediante calentamientos,enfriamientos y cambios en lacomposición química de los

,la resistencia y la dureza de lassuperficie exterior de las piezas,manteniendo el núcleo de lasmismas con las propiedadesiniciales.




Referentes de temperaturas en los tratamientosReferentes de temperaturas en los tratamientos

Son las líneas de

transformación delos constituyentesestables en el

agrama e-(perlita, ferrita ycementita) – Ac3: ferrita – Acm: cementita – Ac1: perlita




Fundamento de los tratamientos térmicosFundamento de los tratamientos térmicos

El fundamento es obtenerconstituyentes metaestables ,sometiendo a la austenita a unenfriamiento más rápido que elrecogido en el diagrama Fe-C

La velocidad de losconstituyentes estables deldiagrama Fe-C es de 50ºC/seg.Los constituyentesmetaestables se obtienen porenfriamiento a velocidadessuperiores a 50ºC/seg.




Constituyentes metaestables de los acerosConstituyentes metaestables de los aceros

MARTENSITA: – Velocidad deenfriamiento de la

austenita > 600ºC/seg.

– Solución solidasobresaturada dehierro alfa y carbono.

– Constituyente básicode los acerostemplados.




BAINITA: – Velocidad deenfriamiento de la

ni n r 27


y 500ºC/seg.

– Formado por una

mezcla difusa deferrita y cementita.




TROOSTITA: – Velocidad de enfriamiento

de la austenita entre 50 y200ºC/seg.

–


por transformaciónisotérmica de la austenitaa temperaturas de 500 y

600 ºC. – Formado por una finadispersión de cementita

en hierro alfa.Maestro: Segundo Castañeda Gallo



Resumen: velocidad de enfriamientoResumen: velocidad de enfriamiento --

transformación. (ºC/sg)transformación. (ºC/sg)600 500 275 200 50




Finalidad de los tratamientos térmicosFinalidad de los tratamientos térmicos

Alcanzar máxima dureza y resistencia.

Disminuir la acritud del trabajo en frío delos materiales.Eliminar tensiones internas, debido a las

e ormac ones e a re a m ca. – Aumentan dureza y fragilidad. – Mejorar la maquinabilidad y resistencia a

agentes químicos.Crear estructuras internas homogéneas.

Estado en el que se encuentraun material cuando ha perdidosu ductilidad y maleabilidad .




Factores comunes a los tratamientos térmicos.Factores comunes a los tratamientos térmicos.

Calentamiento :Desde la temperatura

ambiente hasta ladeseadaEn los aceros su punto

constituyenteestructuralaustenítico.

En aceros desdeAc3AcmAc1





Velocidad decalentamiento: Debe producirse de forma queno se establezcan

diferencias de temperatura.

Debe evitarse calentamientosrápidos.

La diferencia entre puntos

equidistantes de una piezatransversalmente 25mm –20ºC




Tiempo de permanencia :El necesario para la

homogenización de laaustenita.Es función de espesor,


calentamiento ycomposición del acero.

Tamaño de grano lo más finoposible. Lastransformaciones son másrápidas y homogéneas.




TRATAMIENTOS TÉRMICOSTRATAMIENTOS TÉRMICOS

Temple


Recocido Normalizado



¿¿QUE ES EL TEMPLE?QUE ES EL TEMPLE?

Tratamiento térmicoque mediantecalentamiento,mantenimiento yenfriamiento

a ecua o, rans ormala austenita enmartensita.

¿Es elevada lavelocidad deenfriamiento?




TEMPLE:TEMPLE:FundamentoFundamento

Para templar una piezase calienta hasta untemperatura superior ala crítica – manteniendo

hasta lograr la totaltransformación de laaustenita- y enfriandorápidamente .




TEMPLE:TEMPLE:Finalidad Finalidad

Aumentar la resistencia a tracción,dureza y elasticidad de los aceros.Disminuir plasticidad, tenacidad yalargamiento.

o car : – Propiedades físicas : aumento delmagnetismo y la resistenciaeléctrica.

– Propiedades químicas : aumento dela resistencia a la corrosión.




TEMPLE:TEMPLE:CalentamientoCalentamiento

Hipoeutectoides y

eutectoides : soloaustenita,destruyendo la ferrita

que es blando.Hipereutectoides : austenita y cementita(es duro y aumenta laresistencia y durezade la pieza).




TEMPLE: TTEMPLE: Temperaturas recomendadasemperaturas recomendadas

Hipoeutectoides : – Ac3 + 50ºC.Eutectoide – Ac1 + 50ºCHipereutectoides : – Ac1 + 50ºC




TEMPLE:TEMPLE:Tiempo de calentamiento y velocidad de enfriamientoTiempo de calentamiento y velocidad de enfriamiento

Tiempo de calentamiento : – depende del espesor de la

pieza. – Homogeneidad en laaustenita (hipoeutectoides yeutectoides)

– Homogeneidad en laaustentita y cementita(hipereutectoides)

Velocidad de enfriamiento : – Muy elevada. – Depende de la composición

y tamaño de grano del acero.




TEMPLE:TEMPLE: Medios de enfriamiento Medios de enfriamiento

Agua: – Medio rápido y potente. Temple muy fuerte. – La temperatura del agua menor de 30 ºC – Las piezas deben agitarse dentro del agua para impedir

que el vapor producido haga de aislante retrasando elen r am en o. ara en r ar aceros a car ono.

Aceite mineral: – Más lento que el agua. – Para temples suaves y uniformes.Metales y sales fundidas : – Para enfriamientos isotérmicos. Los metales fundidos

más usados: Pb, Hg, Pb-Sn.




TIPOS DE TEMPLETIPOS DE TEMPLE

Vienen determinados por el procesode ejecución y la estructura final delos constituyentes. – Temple continuo :

• Incompleto – Temple isotérmico :

• Austempering• Martempering

– Temple superficial .




Temple continuo completo.Temple continuo completo.

Aceroshipoeutectoides.Ac3 + 50º – Ferrita en Austenita

e en r a a unatemperatura superior ala crítica.

Se obtieneMARTENSITA COMOÚNICO

CONSTITUYENTEMaestro: Segundo Castañeda Gallo



Temple continuo incompleto.Temple continuo incompleto.

Aceroshipereutectoides.

Ac1 + 50º – Perlita en Austenita y

Cementita sin transformar

Se enfría a unatemperatura superior ala crítica.Se obtieneMARTENSITA MASCEMENTITA COMOCONSTITUYENTESFINALESMaestro: Segundo Castañeda Gallo



Temple martempering.Temple martempering.

Se utiliza para aceros quepor su forma irregular noaceptan el temple completo.Ac3 + 50º: austenitaEnfriamiento brusco pocoantes de Ms antes de

formarse la martensita) .Se introduce en baño desales hasta que toda la piezaadquiere la mismatemperatura.Posteriormente se enfríarapidamente en agua hastatª ambiente.




Temple austempering.Temple austempering.Se utiliza para aceros que noaceptan el temple continuo.Es más efectivo para evitar grietasy deformaciones (aceros muytenaces).Ac3 + 50º: austenita enhipereutectoides.

Enfriamiento brusco poco antesde Ms (antes de formarse lamartensita) sobre 450ºCSe introduce en baño de sales(isotérmica), transformandoaustenita en bainita (muchatenacidad).Posteriormente se enfríarápidamente.




Temple superficial.Temple superficial.

Para templar solo lasuperficie del acero.Se obtienen piezas: – Superficie:

• Duras y resistentes

– Nucleo:• Tenaces.Se calienta solo lazona superficialconvirtiéndola enaustenita y luego seenfría bruscamente(martensita)Maestro: Segundo Castañeda Gallo



REVENIDOREVENIDO

Mejora las características delas piezas templadas,

eliminando tensiones yfragilidad producida en eltemple.

templadas a una tª menor quela crítica y se enfrían al airehasta tª ambiente.Realiza cambios en lamartensita y austenita residual.Según tiempo de permanenciay temperatura, se transforma enconstituyentes estables.




RECOCIDORECOCIDO

Transforma los constituyentesmetaestables de tratamientos ymecanizados en frío, en austenita ,enfriando adecuadamente hasta

.El objeto de este tratamiento es ablandary eliminar tensiones internas ,pretendiendo aumentar plasticidad ydisminuyendo la resistencia y dureza delas piezas.




RECOCIDO:RECOCIDO:Tipos.Tipos.

Los tipos de recocidos vienendeterminados por la temperatura máximade calentamiento. – Recocido de regeneración

– Recocido globular – Recocido de ablandamiento – Recocido de homogenización – Recocido de cristalización o contra acritud – Recocido isotérmico .




Recocido de regeneraciónRecocido de regeneración

Se utiliza para afinar losgranos que se producen por

aceros sobrecalentados ydestruir los efectosproducidos por un mal

.Ac3 + 50º = hipoeutectoidesAcm + 50º = hipereutectoidesSe enfrían en horno hasta500º y continuando despuésal aire (estables).




Recocido globularRecocido globular

Se utiliza para alcanzar elmáximo ablandamiento enacero muy carburados

(hipereutectoides).Temperatura entre Ac1 y Acm,transformándose en Austenitay Cementita.Se enfrían en horno hasta 500ºy continuando después al aire(estables).El ablandamiento se producecuando la perlita (globular) seune con partículas decementita, formando esferasque se distribuyen entre laferrita.




Recocido de ablandamientoRecocido de ablandamiento

Se utiliza para facilitar lamecanización en piezas,previamente templadas .Se calientan a unatemperatura algo inferior aAc1 eutectoides Ac3

hipoeutectoides ó Acmhipereutectoides.Convierte los constituyentesdel temple: martensita, bainitay perlita en austenita.Enfriando lentamente al airelos convierten en ferrita,cementita y perlita.




Recocido de homogenizaciónRecocido de homogenización

Se utiliza para destruir las heterogeneidadesquímicas que se originan en lasolidificación .Se calientan a una tem eratura Ac3 + 200º.Se favorece la difusión de todos loselementos presentes.Enfriando lentamente en horno. Velocidadde enfriamiento más baja, mejorhomogenización.




Recocido de recristalizaciónRecocido de recristalización

Se utiliza para devolver a los aceros lascaracterísticas estables iniciales despuésde sometidos a deformaciones por trabajosen frío o caliente.

Ac1-50ºC.Enfriando lentamente en horno o al aire. Se

obtienen estructuras cristalinas nodeformadas, evitando acritud y aumentandoelasticidad y tenacidad.


d éd é



Recocido isotérmicoRecocido isotérmico

Se utiliza para ablandar piezas que han sidoforjadas en caliente y herramientas de altaaleación.Se calientan a una tem eratura Ac1+50ºC.

Se enfrían hasta una temperatura de 700 º Cy manteniéndola hasta que toda la austenitase transforma en perlita.Posteriormente se enfrían a aire.


NORMALIZADONORMALIZADO



NORMALIZADONORMALIZADO

Su finalidad es afinar laestructura y eliminar tensiones

internas por tratamientosdefectuosos, por mecanizado oforjado en frío o en caliente.

Mediante calentamiento atemperatura superior a Ac3 ymanteniendo hastaaustenización total se enfría alaire.Produce estructurahomogénea, blanda y dúctil.


TRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOSTRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOS



TRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOSTRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOS

Cementación Nitruración Cianuración

Carbonitruración Maestro: Segundo Castañeda Gallo

CEMENTACIÓNCEMENTACIÓN



CEMENTACIÓNCEMENTACIÓN

Su finalidad es aumentarla cantidad de carbono

en las capas mássuperficiales.Se aumenta la

resistencia del materialen la superficie,manteniendo latenacidad del núcleo.Engranajes, ruedas,chapas de blindaje, etc.


P d t ióP d t ió



Proceso de cementaciónProceso de cementación

1. Las piezas a cementar se introducen en unacaja cubierta con la sustancia cementante

(sólida, liquida o gaseosa).2. Se introduce al horno.3. Se calienta hasta 850-900 º C. 4. Se convierte en austenita y por difusión elcarbono es absorbido por el hierro gamma.5. Se deja enfriar lentamente.6. Y finalmente se somete a temple.

– Proporciones de carbono: 0.5 a 0.9 – Espesores de capa cementada: 0.5 a 1.5 mm.


NITRURACIÓNNITRURACIÓN



NITRURACIÓNNITRURACIÓN

Su finalidad es crear nitruros dehierro de elevada dureza en lascapas más superficiales de laspiezas.

Los nitruros se encuentran en losespacios intercristalinos del acero(extraordinaria dureza).Se utiliza para piezas sometidas adesgaste, a corrosión o fatiga.


Proceso de nitr r ciónProceso de nitr r ción



Proceso de nitruraciónProceso de nitruración

1. Se introducen en hornos especiales,exponiéndolas a corrientes de amoniaco (500–520ºC) durante 40 a 90 horas según espesor.

2. El amoniaco se descompone formando

acero.3. No necesita tratamiento posterior de templado,

aunque si al inicio del proceso.4. Frente a la cementación se consigue mejores

características mecánicas. – Espesores de capa nitrurada: 0.2 a 0.8 mm.


CIANURACIÓNCIANURACIÓN



CIANURACIÓNCIANURACIÓN

Su finalidad es crear aumentara

la cantidad de carbono ynitrogeno en las capas.

Se consigue aumento deresistencia y dureza al desgaste.Se utiliza para pequeñas piezasde bajo contenido en carbono.


Proceso de cianuraciónProceso de cianuración



Proceso de cianuraciónProceso de cianuración

1. Se introducen en un baño salino decianatos y carbonato sódico, atemperatura de 850 ºC y durante 1 hora depermanencia.

. ,descompone en nitrógeno atómico y delos sales el carbono.

3.Después de la cianuración se enfría alagua o al aire.

4. Posteriormente se realiza un revenido.


CARBONITURACIÓNCARBONITURACIÓN



CARBONITURACIÓNCARBONITURACIÓN

Tratamiento que combina la

cementación y nitruración.A 700 º con atmósfera de,

de nitrógeno, durante variashoras.Para piezas de aceros ordinariosde poco espesor.


Tratamientos mecánicos:Tratamientos mecánicos:FORJAFORJA



Tratamientos mecánicos:Tratamientos mecánicos:FORJAFORJA

Calentada una piezasometerla a esfuerzos

continuados de compresión.Enfriamiento al aire siendomejor con calor residual.

Mejora propiedadesmecánicas por: – Afino del grano – Eliminación de defectos

interiores – Formación de fibras por cambiode orientación por deformación.


FIN DEL TEMAFIN DEL TEMA



FIN DEL TEMAFIN DEL TEMA

Todo este estudio delos tratamientos nospermitirá unconocimiento

característicasmecánicas de losmateriales al utilizar

uniones porsoldadura (calor).


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