Tratamientos Termicos.

Tratamientos Termicos.Por Avila Ramrez Brenda Berenice.Bustos Vsquez Sergio Fabin.Hernndez Gutirrez Sonia.Primer Parcial

Tratamientos Trmicos.DefinicinSe conoce como tratamiento trmico al conjunto de operaciones de calentamiento y enfriamiento, bajo condiciones controladas de temperatura, tiempo de permanencia, velocidad, presin, de los metales o las aleaciones en estado slido, con el fin de mejorar sus propiedades mecnicas, especialmente la dureza, la resistencia y la elasticidad.

Tipos de Tratamientos Trmicos:Clasificacin de los TTLa clasificacin de los Tratamientos Trmicos (TT) se dan en 4 tipos diferentes que son las mas usadas y de mejor resultadas recomendadas industrialmente.

Recocido:El recocido es un tratamiento trmico que puede realizarse para diferentes propsitos, los mas comunes son:

Recocido de ablandamiento: Es un recocido profundo que se hace para eliminar la dureza de una pieza para ser maquinada (cortada, barrenada etc.) y consiste en calentar la pieza a temperatura de temple y dejarla enfriar muy lentamente (una suerte de anti-temple). Las propiedades de la pieza una vez maquinada se restablecen volviendo a templarla.

Recocido de reduccin de acritud o de recristalizacin: Este recocido es menos profundo y se hace para reducir la fragilidad de las piezas que han sido conformadas en fro (estiradas, dobladas, forjadas etc.) . Es comn que las piezas que se someten a varios conformados en fro para lograr la forma final, se les aplique un recocido de este tipo entre una conformacin y otra para evitar la fractura durante la elaboracin.Recocido de homogeneizacin: Este recocido se usa principalmente en aceros de alto carbono y aleados y tiene el objetivo de permitir la difusin y homogeneizacin de los elementos aleantes y el carbono dentro de la estructura del acero. Este recocido es bastante especializado y en ocasiones toma muchas horas su ejecucin.

RevenidoEl revenido consiste en calentar una pieza templada por periodos del orden de 1 a 3 horas a temperaturas menores que la de austenitizacion. Como se muestra en la Figura 34, primero se calienta el acero a una temperatura levemente superior a la de austenitizacion A3 o Acm, luego es enfriado rpidamente, de modo que no se corte la nariz de las curvas TTT, para formar una estructura martensitica. Posteriormente, el acero es recalentado a una temperatura inferior a A1 para obtener la dureza deseada.En general los fines que se consiguen con este tratamiento son los siguientes: Mejorar los efectos del temple, llevando al acero a un estado de mnima fragilidad. Disminuir las tensiones internas de transformacin, que se originan en el temple. Modificar las caractersticas mecnicas, en las piezas templadas produciendo los siguientesefectos:Disminuir la resistencia a la rotura por traccin, el lmite elstico y la dureza.Aumentar las caractersticas de ductilidad y las de tenacidad.

Figura 34. Procedimiento para los tratamientos de temple y revenido

La Figura 35 muestra la disminucin de dureza en aceros revenidos a diferentes temperaturas. Se debe notar que en aceros de alto carbono revenidos a baja temperatura aumenta en algo la dureza, esto se explica por los cambios micro estructurales que se producen con el revenido, lo que se detallar a continuacin.Figura 35. Variacin de la dureza en funcin de la temperatura de revenidoNormalizado:Se conoce como normalizacin a un proceso similar al temple pero en el que el revenido final se hace a temperaturas mas altas, el propsito de la normalizacin es lograr una pieza con la mxima resistencia mecnica sin aumentar apreciablemente la dureza permitiendo un mecanizado posterior al tratamiento trmico. Se someten a normalizacin con frecuencia los tornillos, pasadores etc.

Es un tratamiento tpico de los aceros al carbono de construccin de 0,15 %C a 0,40 % de C y rara vez se emplea en los aceros de herramientas, ni en los aceros aleados de construccin. De esta forma se deja el acero con una estructura y propiedades que arbitrariamente se considera como normales y caractersticas de su composicin. Se suele utilizar para piezas que han sufrido trabajos en caliente, trabajos en frio, enfriamientos irregulares o sobrecalentamientos y tambin sirve para destruir los efectos de un tratamiento anterior. La temperatura de normalizacin depende esencialmente del contenido de carbono del acero. La velocidad de enfriamiento importante en la normalizacin corresponde al punto en el que la austenita se esta transformando en perlita. Por tanto, casi siempre se sitian las velocidades de enfriamiento en 700C o entre el intervalo de 700 a 500C. Una vez que se ha completado la transformacin, las piezas se templan en agua o en aceite. Por lo regular, esto se hace cuando todas las secciones del componente se ponen al "rojo oscuro". Si el tamao de las secciones es grande, es necesario que el material en el centro se ponga de color negro para que se pueda aplicar un enfriamiento drstico.La velocidad de enfriamiento influye en forma importante, tanto en la cantidad de perlita, como en su tamao y su espaciamiento. Las velocidades de enfriamiento mayores producen ms perlita, as como laminas menos espaciadas y ms finas. Tanto el aumento en la cantidad de laminas de perlita, su proximidad, as como su finura, dan por resultado mayor resistencia, tenacidad y dureza. En la figura 31 se muestra el efecto del espaciamiento entre las laminas con el esfuerzo de fluencia. Inversamente, velocidades de enfriamiento ms lentas producen piezas ms blandas y menos resistentes.Por lo regular, los aceros al carbono con 0.20% C o menos no reciben ms tratamientos despus del normalizado. Sin embargo, los aceros de medio o alto carbono suelen templarse despus de la normalizacin a fin de obtener propiedades especficas, por ejemplo, menor dureza para el enderezado, trabajado en fro o maquinado. El proceso de revenido es simplemente otro proceso de calentamiento en el intervalo suscritico que se aplica para reblandecer la estructura de los aceros que se han endurecido durante el calentamiento y el enfriamiento en especial a los aceros endurecidos con estructura martensitica.

Temple:Segn la ASM, temple es el enfriamiento rpido del acero desde una temperatura elevada. En general, esto se logra sumergiendo la pieza en agua, aceite, sal o aplicando aire comprimido. Como resultado del temple, las partes deben desarrollar una microestructura aceptablemente dura , en el estado templado, y en las reas crticas unas propiedades mecnicas mnimas. Luego de este tratamiento se recomienda revenir la pieza. La estructura del acero resultante del temple (martensita), se puede considerar como una microestructura inicial, susceptible de ser modificada por el revenido subsiguiente. Los factores de los que depende el temple son de importancia decisiva; por eso es importante que a cada paso del proceso se le de el mismo cuidado y consideracin.

Tipos de templeTemple ordinario o directo: Es el mtodo ms ampliamente usado para tratar el acero. Se realiza calentando el acero hasta una temperatura por encima de A3 o Acm y enfriando con una velocidad mayor que la crtica de temple, de modo que se produzca un endurecimiento notable, el cual se debe a la formacin de martensita y sucede en la superficie solamente o en toda la pieza, dependiendo de la capacidad de temple del acero y de su espesor. El enfriamiento se hace hasta temperaturas menores a A1 y en general por debajo de Ms. El temple directo es relativamente simple y econmico cuando se aplica a piezas cuyo servicio no es demasiado exigente o a herramientas en las que se busca penetracin del temple. No se aplica a piezas de formas complicadas y a materiales sensibles a la distorsin y el agrietamiento debido a lo brusco del enfriamiento. A veces se realiza por enfriamiento desde la temperatura de laminacin o de forja inmediatamente despus de la deformacin en caliente. La figura 32 muestra el esquema de este tratamiento incluyendo el revenido que debe seguirlo.

Temple escalonado: Esta forma de temple se usa cuando la velocidad de enfriamiento de la pieza que se templa debe cambiarse abruptamente en un momento dado durante el enfriamiento. Este cambio puede ser un aumento o una disminucin de la velocidad de enfriamiento, dependiendo de los resultados deseados. Lo ms comn es disminuir la velocidad de enfriamiento, esto se hace primero en un medio, por ejemplo agua, por corto tiempo hasta unos 400C, de modo que la pieza est a una temperatura por debajo de la nariz perlitica de la curva TTT, entonces se retira la pieza y se enfra en un segundo medio, por ejemplo aceite, de modo que se enfre ms lentamente en el intervalo de transformacin martenstica hasta la temperatura ambiente. El segundo medio puede ser aire tranquilo en muchos casos.Medio de enfriamiento o medios de temple:Los siguientes medios de temple industriales se enumeran en orden de disminucin de la severidad de temple. Solucin acuosa del 10% de cloruro de sodio (salmuera) Agua del grifoSales fundidas o lquidasAceite soluble y soluciones acuosasAire.

Cementacin: Tratamiento trmico con el cual se aporta carbono a la superficie de una pieza de acero mediante difusin, modificando su composicin, es utilizado para conservar las cualidades del acero que se le dan con el templado y revenido. Consiste en recubrir las partes a cementar de una materia rica en carbono llamada cementante y someterla durante varias horas a altas temperaturas (1000C). El enfriamiento es lento y se hace necesario un tratamiento trmico posterior.

Nitruracin: Es un tratamiento termoqumico, dado que se modifica la composicin del acero incorporando nitrgeno, dentro del proceso de tratamiento trmico. Proporciona dureza superficial a las piezas, por absorcin de nitrgeno mediante el calentamiento en una atmsfera de nitrgeno.

Ciclo del Tratamiento TrmicoTransformacin MartensticaTransformacin MartensticaSe considera una aleacin con dos estados alotrpicos a distintas temperaturas. Punto de partida, la aleacin en equilibrio en la fase de alta temperatura (austenita). Dos caminos posibles: Enfriamiento lento: se permite una recristalizacin normal. Los tomos solutos tienen el tiempo suficiente para difundir y tomar la configuracin de equilibrio estable correspondiente a la temperatura ambiente. La aleacin habr recristalizado, eliminndose estructuras anteriores y se encontrar en equilibrio estable. El tratamiento trmico se llama recocido. Enfriamiento brusco (temple, por ejemplo en una batea con agua), se produce la transformacin cristalogrfica pero no la difusin, se obtendr como resultado la estructura cristalogrfica estable a temperatura ambiente pero con una cantidad de soluto que corresponde a otra estructura. Como consecuencia, la red estar muy distorsionada y la estructura ser inestable. Se produce la llamada transformacin martenstica y el producto de la reaccin martensita.

La transformacin martenstica es una transformacin sin difusin.

Transformacin BainticaTransformacin bainticaEn el estudio de las transformaciones de fase que presentan las aleaciones Fe-C, se ha encontrado que a temperaturas intermedias entre las correspondientes a la formacin de perlita y martensita, la austenita se descompone en un producto microestructuralmente diferente a las previamente mencionadas. Este fue llamado con el nombre de bainita. El ciclo trmico de austemperado de la fundicin nodular o del acero se muestra en la figura (1). El primer paso consiste de un calentamiento del material hasta la temperatura de austenizacin, en la cual debe mantenerse por un tiempo suficiente para permitir una completa homogeneizacin de la composicin de la austenita. Enseguida el componente es rpidamente transferido a un bao de aceite o de sal liquida mantenido a una temperatura en el rango entre 200C y 500C, donde permanece por un tiempo necesario para finalizar la transformacin de acuerdo al diagrama de transformacin isotrmica del material. La velocidad de transferencia de un medio a otro debe ser tan rpida como sea necesario para evitar la formacin de ferrita o perlita durante el enfriamiento hasta la temperatura de austemperado. Finalmente, el componente es enfriado en agua o al aire hasta temperatura ambiente.

Hay que sealar que por medio del diseo en la composicin qumica del acero, Caballero et al. [4] obtuvieron una microestructura baintica mediante un enfriamiento al aire; sin embargo, esta fue acompaada por otras fases en menor proporcin. Este aspecto es de gran utilidad ya que se podra evitar el tratamiento isotrmico, lo cual arrojara grandes beneficios en trminos econmicos. La microestructura baintica se caracteriza por la formacion de placas o listones de ferrita supersaturada con carbono; este elemento, dependiendo de la temperatura de transformacin, se difunde hacia la austenita residual promoviendo la precipitacin de carburos (bainita superior) o precipita como carburos dentro de la placa de ferrita (bainita inferior).

Diagramas TTTDiagrama TTT del AceroEl diagrama TTT ms simple es el del acero al carbono eutectoide, al carbono, ya que no hay constituyentes proeutectoides en la microestructura. Vemos la diferencia entre un diagrama de un Acero Hipoeutectoide y otro Hipereutectoide.

En los diagramas distinguimos tres zonas:

La de la izquierda de las curvas, donde la Austenita todava no ha comenzado a transformarse.La comprendida entre las dos curvas, donde la Austenita est en periodo de transformacin.La de la derecha, donde la Austenita se encuentra completamente transformada.

Para obtener estos diagramas, se calienta un conjunto de probetas iguales a la temperatura de austenizacin, y se mantienen all hasta que se transforman en austerita. Conseguido esto, se enfran bruscamente en baos de sales o metal fundido hasta la temperatura deseada, que permanecer constante mientras dure el ensayo; a intervalos de tiempo determinados se sacan las probetas del bao y se enfran bruscamente hasta temperatura ambiente.

Mediante el examen microscpico de las mismas, se determina la cantidad de austerita transformada en funcin del tiempo y con ello, el principio y el final de la transformacin. Se obtiene as el diagrama que nos da la cantidad de Austenita transformada en funcin del tiempo, a temperatura constante.

Causas que afectan la forma y posicin de las curvas TTT

Existen diversos factores que influyen sobre las curvas TTT, desplazando las mismas hacia la derecha o hacia la izquierda en el diagrama, es decir, retardando o adelantando el comienzo de la transformacin martensita, o desplazando hacia arriba o hacia abajo las lneas de principio y fin de la transformacin martensita. Estos factores son, entre otros:

El contenido en Carbono de la aleacin: A mayor contenido mayor ser el desplazamiento hacia la derecha de las curvas inicial y final de transformacin; y hacia abajo las isotermas que indican el principio y el fin de la transformacin martensita.

2. Temperatura de Austenizacin: Cuanto mayor sea, mayor ser el tamao de grano, y mayor por tanto el desplazamiento de las curvas hacia la derecha y hacia abajo.

3. Elementos Aleantes: Distinguimos entre tres tipos:

Ganmgenos:Aquellos que se disuelven preferentemente en la Austenita como son el Nquel y el Manganeso, que expanden por tanto el campo de existencia de la Austenita desplazando hacia abajo las isotermas.

b. Alfgenos: Se disuelven perfectamente en la fase alpha (ferrita), son por ejemplo el Cromo, el Molibdeno, el Vanadio y el Wolframio; y desplazan las isotermas hacia arriba.

c. Carburgenos:Son elementos (habitualmente Alfgenos) que tienden a formar carburos. Producen una segunda zona de temperaturas de transformacin de la austerita en Bainita.

Todos los elementos de aleacin, excepto el cobalto, aumentan los tiempos de transformacin isoterma de la austenita.

Diagramas CCTLa mayora de los tratamientos trmicos son difciles de llevar a cabo porque una aleacin debe enfriarse rpidamente desde una temperatura superior a la eutectoide y mantenerse a elevada temperatura . La mayora de tratamientos trmicos del acero implican enfriamiento continuo de la muestra hasta temperatura ambiente. Por lo que un diagrama isotrmico debe modificarse si las transformaciones ocurren a temperaturas que cambian continuamente. Por lo que el diagrama se desplaza en el sentido que necesita mas tiempo y menos temperatura.

La representacin de las curvas de inicio y fin de la transformacin se denominan diagramas de transformacin por enfriamiento continuo (CCT). La velocidad de enfriamiento se puede controlar modificando el medio de enfriamiento.

Hornos para Tratamientos trmicos:Existen muchos tipos de hornos para tratamientos trmicos, que varan en diseo, tamao, fuente trmica, temperaturas de operacin, modo de calentamiento, medio de transferencia de calor, modo de operacin (continua o tipo batch), etc., de modo que una clasificacin exacta resulta virtualmente imposible.En cuanto al tamao varan desde pequeos modelos con capacidad de unos pocos gramos, hasta hornos de base movible que permiten calentar cientos de toneladas de una sola vez. Independientemente de su tamao, hay hornos que pueden calentarse con combustible en forma directa, en cuyo caso la pieza a tratar queda expuesta a los gases de combustin, o indirectamente, en cuyo caso la pieza queda aislada de los gases. Adems, hay hornos que se calientan por resistencia elctrica.HORNOS ELCTRICOSLos hornos alimentados con energa elctrica son de un uso muy extendido por su comodidad y fcil manejo. En la actualidad con los sistemas de programacin que se incorporan son muy tiles y fiables. En las cmaras de estos hornos van alojadas, en unos surcos o vas de las paredes, unas espirales de hilo conductor de energa elctrica, que actan de resistencia formadas por aleaciones de cromo-nquel y de otros metales cuya caracterstica es la buena conductibilidad, segn las temperaturas que se quiera alcanzar.CalentamientoLas resistencias elctricas estn colocadas en los laterales, solera, fondo y puerta del horno (segn modelos), e incorporadas a una masa de hormign refractario, que las protege de golpes y rozaduras durante la carga y descarga.Los calefactores estn ampliamente sobredimensionados para una larga vida. Son de hilo resistor de aleacin Cr-Al-Fe y preparados para ser conectadas a la red de 230/400 V 2 3 fases.AislamientoEl aislamiento se realiza mediante fibras minerales y cermicas de baja masa trmica y gran poder calorfico, cuidadosamente dispuestas en estratos para reducir las perdidas de calor. La perfeccin en el aislamiento conseguido permite un ambiente fresco de trabajo y un extraordinario ahorro energtico.Horno tipo BatchSe refiere a uno que se carga y se cierra para que cumpla un ciclo de calentamiento preestablecido. Despus de completado el ciclo de calentamiento, la carga puede enfriarse en el horno a una velocidad determinada, o extraerse para enfriarla al aire o en un medio de temple. Las piezas a tratar se posicionan en el carro sobre riel; ste se empuja hacia el hogar del horno y se cierra una puerta alzable para comenzar el ciclo. Una variacin de este horno es el horno de base corrediza con elevador, en el cual el cuerpo del horno puede levantarse mientras se posiciona la base.Hornos continuosExisten muchos diseos de hornos Continuos, pero bsicamente todos presentan un "extremo de entrada" y un "extremo de salida". Estos hornos estn pensados para una produccin continua de partes similares. En general se los disea para manejar una amplia variedad de ciclos trmicos.La figura 8.5 muestra el extremo de carga de un gran horno continuo de hogar con rodillos. Las piezas son transportadas a travs del horno por medio de rodillos. Si las piezas no son ms largas que el espacio entre rodillos, se las coloca en bandejas o cestos. Los extremos de los rodillos se proyectan a travs de las paredes del horno hacia apoyos externos refrigerados por agua o aire. Usualmente, los rodillos se mueven mediante un mecanismo de poleas y cadenas. Frecuentemente, los rodillos se extienden a alguna distancia de los extremos de carga y descarga. Los vestbulos de entrada y salida estn equipados con un laberinto de cortinas verticales de asbesto para ayudar a confinar la atmsfera protectora

Los hornos continuos tipo correa utilizan una correa para transportar las piezas. El tipo de correautilizada depende del tamao y peso de las piezas, y de las temperaturas de operacin.

Los Hornos Continuos de Empuje estn diseados para manejar cargas unitarias mayores que los tipo correa. Un brazo mecnico que opera en el extremo de entrada empuja la carga peridicamente dentro del hogar. La carga se coloca en una bandeja o cesto que rueda sobre rieles o rodillos.

Los Hornos Continuos de Hogar Rotatorio constituyen una excepcin a los hornos rectos, como lo muestra la figura 8.6. En este tipo de horno, el hogar es un anillo plano, similar al piso de un carrusel.

El horno de la figura se calienta con tubos radiantes calentados por gas, pero tambin puede sercalentado elctricamente. Una nica apertura permite la carga y descarga de las piezas. La duracin del ciclo trmico queda determinada por la velocidad de rotacin del hogar. Aunque no tiene limitaciones en cuanto a aplicacin, usualmente se le utiliza para calentar grandes piezas de trabajo.Hornos de lecho fluidizadoEste calentamiento se lleva a cabo en un lecho de partculas inertes, usualmente xido de aluminio. Las partculas se encuentran suspendidas por la combustin de una mezcla combustible/aire que fluye hacia arriba a travs del lecho. Los componentes se encuentran inmersos en este lecho fluidizado como si fuera un lquido y se calientan por la accin del lecho fluido caliente. Las velocidades de transferencia calrica en un lecho fluidizado son hasta diez veces superiores a las alcanzadas en hornos convencionales de calentamiento directo.Adicionalmente, las partculas del lecho no se adhieren a las piezas, de modo que no hay problemas de limpieza, ni hay arrastre de partculas fuera del lecho, los lechos fluidizados pueden adaptarse a todo tipo de tratamientos, tanto en materiales ferrosos como no ferrososHay dos tipos de lechos fluidizados: de calentamiento interno para aplicaciones de alta temperatura (750 a 1200 C) y de calentamiento externo para temperaturas inferiores a 750 C.

En el lecho calentado internamente (figura 8.8a), se mezclan el combustible y el aire en proporciones casi estequiomtricas, y pasan a travs de una placa cermica porosa sobre la cual se fluidizan las partculas en la corriente gaseosa. Esta corriente imparte energa trmica a las partculas del lecho que asu vez la imparten al objeto en tratamiento. El lecho fluidizado se mantiene dentro de un contenedorcermico o de metal. La mezcla combustible se enciende inicialmente en la parte superior; el frente de llama se mueve gradualmente hacia abajo hasta estabilizarse a unos 3 cm. sobre la placa cermica. Esta placa de distribucin asegura propiedades uniformes dentro del lecho.

En el lecho calentado externamente (figura 8.8b), un quemador con aire en exceso realiza lacombustin en una cmara de pleno, sobre la cual el lecho fluidizado es soportado por una placa cermica porosa. El lecho es fluidizado por los productos de combustin provenientes de la cmara de pleno.

Hornos de VacioLos hornos al vaco se calientan por resistencia elctrica, usualmente con elementos de grafito o tungsteno. Los hornos al vaco ofrecen un nmero de ventajas que incluyen su versatilidad, y ciertas economas de operacin. Sus principales desventajas son el alto costo inicial del equipo y una cierta medida de preparacin y habilidad del operario. La figura 8.9 muestra cortes lateral y transversal de un modelo de horno de pared fra. Este horno de tres cmaras incluye un vestbulo de carga (izquierda en el corte lateral), una cmara de calentamiento (centro), y un sistema con elevador para temple

Horno de ResistenciaSe definen como hornos de resistencia aquellos que utilizan el calor disipado por efecto Joule en una resistencia ohmica, que puede estar constituida por la carga misma a ser calentada (hornos de calentamiento directo) o por resistencias adecuadas independientes de la carga (hornos de calentamiento indirecto), por las cuales circula corriente elctrica.En los hornos de calentamiento directo, el material se coloca entre dos electrodos (en contacto directo con ellos), ofreciendo una resistencia al paso de la corriente, y calentndose. Entre otras, estos hornos encuentran aplicacin en la fabricacin de electrodos de grafito, en el tratamiento trmico de metales y en hornos de sales para la cementacin de aceros.En los hornos de calentamiento indirecto, el material es calentado por radiacin, por conveccin y/o por conduccin mediante resistencias colocadas de forma adecuada. La carga a calentar y las resistencias se encuentran contenidas en una cmara aislada trmicamente por medio de materiales refractarios y aislantes

En la figura 8.13 se destacan los elementos principales de un horno de resistencia de calentamiento indirecto y el curso del flujo trmico.

Hornos de ArcoEn este tipo de hornos se forma un arco voltaico entre dos electrodos o entre el electrodo y la carga a fundir. El flujo de la corriente elctrica se da a travs del aire ionizado y las partculas de carbono que volatilizndose por la alta temperatura, 3500 C, forman un plasma proporcionando, de esta forma, el arco voltaico.Existen dos tipos de horno de arco: horno de arco indirecto y horno de arco directoHorno de Arco Indirecto (electrodo x electrodo): En estos hornos el calentamiento directo es porradiacin. Los hornos pueden ser del tipo Basculante rotativo o Basculante oscilante, siendo el ms comn el oscilante. Debido al esfuerzo de flexin y choques mecnicos a que estn sujetos los electrodos, estos hornos tienen una capacidad limitada a un mximo de 2000 Kg. carga slida a 4000 Kg. carga lquida.

Horno de Arco Directo (electrodo x bao x electrodo): Son los hornos de arco ms usados en la industria del acero y fundicin. Existen dos tipos:

Hornos Bsicos: Son los ms importantes y los ms usados en la fabricacin de aceros de calidad. La solera es de magnesita y dolomita.

Hornos Acidos: Se utilizan en la produccin de fundiciones y aceros comunes. La solera es de slice.Atmosferas:En muchas operaciones de tratamiento trmico se debe proveer alguna forma de proteccin superficial a las piezas de trabajo, para evitar su oxidacin y/o descarburizacin (en el caso de aceros). Por ejemplo, en aceros al carbono ocurre una oxidacin severa sobre los 400 C. En general, las atmsferas de los hornos sirven uno de los siguientes requerimientos: protegen las piezas tratadas, cuyas superficies estn limpias y esencialmente sin modificacin respecto de su condicin previa (calentamiento neutral), o permiten lograr una condicin controlada de cambio superficial.

Tipos principales de atmsferas gaseosas.

Natural (aire convencional).Atmsferas derivadas de productos de combustin en hornos calentados directamente por combustible.Exotrmica (generada)Endotrmica (generada)Base nitrgenoVacoAmoniaco disociadoHidrgeno seco (en tubos)Argn (en tubos)Las reacciones en las superficies de las piezas a tratar varan segn el tipo de acero, la temperatura, el tiempo y la composicin de la propia atmsfera. As, mientras que en unos casos se producir alguna reaccin, en otros la misma atmsfera ser neutra.Los gases componentes de las atmsferas ms comnmente usados son:

- NitrgenoCompone el 78,1% del aire, considerado inerte y utilizado como portador o de purga. A altas temperaturas no es compatible con el molibdeno, cromo, titanio y culombio. En estado lquido es usado para refrigeracin- HidrgenoEs altamente reductor y se utiliza para eliminar la oxidacin. Por encima de los 700 C puede decarburar al reaccionar con el carbono para formar metano. Es extremadamente explosivo e inflamable- Monxido de carbonoEs tambin reductor aunque no tanto como el hidrgeno. Es el elemento base para los tratamientos de carburacin de aceros. Su contenido hace variar el potencial de carbono, definido como el contenido -en %- de carbono en la superficie de una pieza.- Dixido de carbonoA 830 C es tan oxidante como el vapor de agua. Formar xido ferroso a elevadas temperaturas, mientras que por debajo de los 540 C forma xido ferroso-frricoArgn y HelioSon gases inertes para los tratamientos trmicos- Amonaco disociadoLa disociacin del amonaco se produce por encima de los 300 C en presencia de catalizadores como el hierro o el nquel, produciendo nitrgeno e hidrgeno que ya hemos visto anteriormente. Tambin usado para la nitruracin cuando el nitrgeno se halla en estado atmico.VaporEl vapor de agua reacciona con el acero entre 350 y 650 C produciendo una oxidacin superficial resistente al desgaste (pavonado)- HidrocarburosLos ms comnmente usados son el metano, el propano y el gas natural, que contiene un 85% de metano aproximadamente. La combustin de los mismos suministra el carbono necesario para el tratamiento trmico.Generacin de atmsferasSegn la composicin de la atmsfera se clasifican en:- ExotrmicasSon generadas por la combustin parcial o completa de mezclas de aire e hidrocarburos y generalmente conteniendo vapores de agua y dixido de carbono.- EndotrmicasObtenidos por medio de la combustin parcial de hidrocarburos a aproximadamente 1.040 C y con mayores contenidos de CO y H2que las exotrmicas