Recocido Del Acero

7/26/2019 Recocido Del Acero

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RECOCIDO DEL ACERO

El recocido es un tratamiento trmico de cuya finalidad es el

ablandamiento, la recuperacin de la estructura o la eliminacin de

tensiones internas generalmente en metales.

Cualquier metal que haya sido tratado tiene como resultado unaalteracin de las propiedades fsicas del mismo. El recocido consiste en

calentar el metal hasta una determinada temperatura para despus

dejar que se enfre lentamente, habitualmente, apagando el horno y

dejando el metal en su interior para que su temperatura disminuya de

forma progresiva. El proceso finaliza cuando el metal alcanza la

temperatura ambiente. ediante la combinacin de varios trabajos en

fro y varios recocidos se pueden llegar a obtener grandes

deformaciones en metales que, de otra forma, no podramos conseguir.

El recocido tiene diferentes objetivos en el tratamiento trmico del acero

y generalmente suele ser de dos clases!

1. Recocido de primera clase o subcrtico: "e aplica para eliminar

tensiones residuales, acritud, y cambiar forma de la cementita a

cementita esferoidal en los aceros de alto carbono para poder

trabajarlos mejor. #or lo com$n mientras m%s alta es la temperatura,

tanto m%s corto puede ser el tiempo de permanencia, pero, de todos

modos, para la esferoidizacin se requiere un permanencia larga. El

recocido para eliminar la acritud se efect$a despus de la

deformacin pl%stica en fro& con ello no solo se reducen las

tensiones, sino tambin la recristalizacin de la estructura, por esose le denomina recocido de recristalizacin.

2. Recocido de segunda clase o supercrtico: 'iene como objeto

diferentes finalidades, y e(actamente!

Disminucin del grano:El recocido de los aceros

de bajo y medio carbono se efect$a por

calentamiento a unos )*+* -C por encima de la

temperatura de transformacin, es decir por encima

de la lnea +E /figura )0. 1ajo estas temperaturas se

verifica la transformacin del hierro alfa a hierro

gamma y la formacin de una gran cantidad de

granos peque2os de austenita, independientemente

del tama2o original de los granos de ferrita o perlita.

El enfriamiento ulterior de piezas con grano peque2o

de austenita conduce a la formacin de granos

peque2os de ferrita y perlita. 3n calentamiento


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considerable por encima de la lnea +E, produce no

disminucin, sino aumento del tama2o del grano.

Obtencin de una estructura euilibrada ! m"s

blanda.

#odi$icacin de la estructura en pie%as $undidas:

4as estructuras fundidas, muy a menudo suelen serde grano grueso y la fase sobrante, por ejemplo, la

ferrita en el acero de bajo carbono y la cementita

secundaria en los de alto carbono, se distribuyen en

granos, formando la armazn alrededor de la cual se

solidifica la masa restante. 'al estructura se

denomina de 5idmastatten y tiene una tenacidad

menor en comparacin con la estructura normal.

6urante el recocido no solo se efect$a la disminucin

del grano, sino tambin la liquidacin de la estructura

de 5idmastatten. Eliminacin de las segregaciones dendrticas:El

recocido para eliminar la segregacin dendrtica que

surge durante la solidificacin de los lingotes, se

denomina recocido de homogenizacin.

7eneralmente este recocido se logra durante el

calentamiento de los lingotes para su tratamiento por

presin en la fabricacin de piezas en caliente. 4a

homogenizacin e(ige una temperatura muy alta

/unos 8***+88** -C0 y una permanencia larga /8 o

m%s horas0. 6urante este recocido es inevitable elcrecimiento del grano, la disminucin de este se

realiza despus por medio de un recocido de

recristalizacin.

#ICRO CO&'(I()*E&(E' DEL ACERO

+errita:este es un hierro comercialmente puro, y en

la pr%ctica constituye una solucin muy dbil de

carbono /*.**9:, a la temperatura ambiente0 en

hierro alfa. El hierro alfa es un alotrpico de hierro, la

ferrita es suave d$ctil, y relativamente dbil. Cementita: este es el nombre que le dan los

ingenieros y metal$rgicos al carburo de hierro. Es

muy duro y fr%gil. 'odo el carbono presente en el

acero se combina con hierro para formar carburo de

hierro.

,erlita:esta es una aleacin eutectoide de ferrita y

cementita. 4os dos componentes forman una


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estructura que se lamina como la madera

contrachapada. Estos cristales, observados al

microscopio, presentan un brillo nacarado que le da

origen a su nombre. 4os cristales de carbono

contienen *.;por una fase intermedia /semi+ lquida0, la austenita cambia

directamente a perlita en la composicin eutectoide de *.;


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III. Aceros 3ipereutectoide:El e(ceso de carbono se separa en

primer lugar a medida que la temperatura cae por debajo de la

temperatura crtica superior, form%ndose inmediatamente

dementita /carburo de hierro0. Esto deja a la austenita en

concentracin de *.;


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aceros =ipoeutectoides& #erlita en los aceros Eutectoide& y #erlitaB

Cementita en los aceros =ipereutectoides.

El fin $ltimo del recocido del acero tiene baja dureza y resistencia.

En general, tiene como finalidad una temperatura que permita obtener

plenamente la fase estable a falta de un enfriamiento lo suficientementelento como para que se desarrollen todas las reacciones completas.

"e emplea para ablandar metales y ganar tenacidad, generalmente

aceros.

"e obtienen aceros m%s mecanizables. Evita la acritud del material. 4a temperatura de calentamiento est% entre 9** y @** -C. 4a eliminacin de las tensiones generada en el temple. ?umentar la plasticidad ductilidad y tenacidad del material. Degenerar su microestructura

EL RECOCIDO (O(AL

Es el proceso mediante el cual la estructura distorsionada en fro

retorna a una red cuyo estado se halla libre de tensiones por medio de

la aplicacin de calor. Este proceso se efect$a totalmente en estado

slido y puede dividirse en las tres etapas siguientes! Decuperacin,

Decristalizacin y Crecimiento del 7rano.

+A'E' DEL RECOCIDO

El proceso de recocido puede dividirse en tres fases! restauracin o

recuperacin, recristalizacin y crecimiento de grano.

La recuperacin: la restauracin consiste

fundamentalmente en la eliminacin de tensiones internas y

se realiza con simples calentamientos a bajas

temperaturas. Cuando cesa de actuar sobre un material

policristalino la carga que ha originado su deformacin

pl%stica, no desaparece totalmente la deformacin el%stica,ya que la diferente orientacin de los cristales hace que

alguno de ellos no pueda recuperar su posicin inicial.

Cuando la temperatura aumenta, algunos de estos %tomos

deformados el%sticamente vuelven a su estado anterior,

elimin%ndose la mayor parte de las tensiones internas. En

algunos casos puede haber un ligero flujo pl%stico que

provoca un ligero endurecimiento y aumento de la


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resistencia. 4a conductividad elctrica tambin aumenta,

pero la microestructura no presenta ning$n cambio

apreciable. ndustrialmente, este tratamiento de

estabilizacin a bajas temperaturas se denomina recocido

de alivio de tensiones.

La recristali%acin: ?l aumentar la temperatura derestauracin se hacen perceptibles en la microestructura

nuevos cristales diminutos. Estos tienen la misma

composicin y presentan la misma estructura cristalina que

los granos originales sin deformar, y su forma no es

alargada, sino que son apro(imadamente de dimensiones

uniformes /equia(iales0. #or lo general se suelen desarrollar

en las zonas del grano m%s intensamente deformadas,

como suelen ser los lmites de grano y los planos de

deslizamiento. 4as agrupaciones de %tomos que dan lugar

a estos nuevos cristales se denominan n$cleos. Elfenmeno de la recristalizacin puede considerarse como la

combinacin de dos procesos distintos, uno de nucleacin

de granos libres de distorsin, y otro de crecimiento de

estos n$cleos, los cuales se desarrollan absorbiendo el

material inestable trabajado en fro. En la deformacin

pl%stica los planos de deslizamientos y los lmites de grano

son puntos localizados de energa interna elevada, debido a

la acumulacin de dislocaciones en ellos.?hora bien, la misma naturaleza de la acritud impide a los %tomos

de la red distorsionada moverse para formar una red libre de

distorsin. Esta energa absorbida por la deformacin en fro, no

puede recuperarse de otra forma que no sea aplic%ndole calor, para

luego cederla en forma de energa de recristalizacin y desarrollar

nuevos n$cleos de granos libres de distorsin. #arte de este calor

es absorbido por los %tomos vecinos, los cuales cuentan, gracias a

esto con la energa suficiente para vencer la rigidez de la red

distorsionada y poder pasar a formar parte de la estructura cristalina

de los granos libres de distorsin, inici%ndose el crecimiento del

grano.El n$mero de puntos de energa elevada es proporcional al

porcentaje de deformacin en fro aplicado. (emperatura de recristali%acin: es la temperatura a la

cual un material con mucha acritud cristaliza en una hora.

Cuanto mayor es la deformacin previa del metal, m%s baja

es la temperatura necesaria para provocar la

recristalizacin, ya que la red est% m%s distorsionada y la

energa interna con que cuenta es mayor. ?l aumentar la


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duracin del recocido, disminuye la temperatura de

recristalizacin.

El crecimiento del grano:4a energa libre de los granos

grandes es inferior a la de los granos peque2os. Esta

disminucin de energa se asocia a la reduccin de

superficies de contorno de grano. #or lo tanto, encondiciones ideales, el mnimo estado energtico de un

metal ser% el correspondiente al monocristal. Esta

disminucin de energa constituye pues, la fuerza directriz

del proceso de crecimiento de grano, siendo la fuerza que

se le opone la rigidez de la red. ?l aumentar la temperatura

disminuye la rigidez de la red, aumentando la velocidad de

crecimiento de grano y a cada temperatura de

calentamiento e(iste un tama2o de grano m%(imo, para el

cual estas dos fuerzas est%n equilibradas. #or tanto

tericamente es posible conseguir granos muy grandes consolo mantener el material durante un largo periodo de

tiempo a las temperaturas m%s elevadas de la regin de

crecimiento de grano.

E(A,A' DEL RECOCIDO

4as etapas de un recocido son!

?. Calentamiento del material a una temperatura prefijada.

1. antenimiento del material durante un cierto tiempo a latemperatura anterior.C. Enfriamiento lento hasta la temperatura ambiente a una

velocidad determinada.

A. Calentamiento

4as piezas de poco espesor y de formas sencillas se pueden introducir

directamente en los hornos calientes a una temperatura entre @* y

;*FC. Cuando las piezas son gruesas, el calentamiento debe ser

progresivo y uniforme para dar tiempo a que el corazn de la piezatambin alcance la temperatura de recocido. Esto evitar%, como se ha

mencionado, la generacin de tensiones y grietas no deseadas. ?l

mismo tiempo se permite al acero el paso por las diferentes zonas

crticas. 4os calentamientos r%pidos son muy peligrosos en piezas

gruesas y este efecto negativo se agrava cuando aumenta el contenido

de carbono del acero, en los cuales el porcentaje de perlita es alto. 4a

temperatura de recocido suele ser de unos )* a G*FC superior a la


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temperatura crtica inferior. Es decir debe ser la temperatura suficiente

para asegurar una homogeneidad aceptable de la austenita.

4. ,ermanencia a la temperatura de recocido.

#ara que se forme una austenita homognea es necesario que el

porcentaje de carbono deba ser el mismo en toda la masa de la pieza.4a difusin del carbono es m%s r%pida cuando aumenta la temperatura.

El tiempo de permanencia oscila entre media hora y una hora por

pulgada de espesor de pieza. Cuando el calentamiento se ha realizado

lentamente, se mantiene media hora por pulgada, y si el calentamiento

ha sido r%pido se eleva el mantenimiento a una hora por pulgada.

C. En$riamiento lento 3asta la temperatura ambiente a una

5elocidad determinada.

Cuando se mantiene el acero a una temperatura m%s elevada que la

temperatura crtica superior, los cristales de austenita tienden aaumentar de tama2o tanta cuanta m%s alta sea la temperatura y mayor

duracin del calentamiento. #ara afinar el grano bastar% con calentar la

pieza a una temperatura lo m%s justo por encima de la crtica y luego

enfriar m%s o menos r%pidamente al aire.

El recocido se suele utilizar tambin para eliminar defectos que se

generan por deformacin en fro.

4as temperaturas de recocido son relativamente bajas. 4os tiempos de

calentamiento y enfriamiento de las piezas a tratar dependen de la

forma y el tama2o de las piezas. 4as velocidades de variacin detemperatura altas provocan tensiones internas altas. Estas tensiones

internas pueden provocar deformaciones y grietas en el material.

(I,O' DE RECOCIDO

Recocido de 3omogenei%acin

#ara que una pieza bruta de colada tenga una homogeneidad

qumica, bien sea una pieza moldeada o bien sea un lingote se debe

realizar una difusin, que requiere un mantenimiento a una

temperatura tan alta como sea posible durante un tiempo

determinado. Este calentamiento provoca en el acero una estructurano apropiada, que posteriormente debe ser destruida por un

tratamiento apropiado. #ara los aceros al carbono o de baja aleacin,

el recocido de homogeneizacin no es eficaz a no ser que se

alcancen los 8***FC por lo menos y el tiempo de mantenimiento

puede variar de ) a * horas.

Recocido globular


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4as mejores propiedades de maquinabilidad y la menor dureza de los

aceros de alto contenido en carbono, tanto sin alear como aleados, se

consiguen cuando la estructura de los aceros son globulares, es decir,

est%n constituidas por peque2as partculas esferoidales de cementita

y de carburos aleados embebidas en una masa o matriz de ferrita.

Cuando los aceros poseen un bajo contenido en carbono, lamaquinabilidad no es aceptable con esta estructura globular, por ser

demasiado blanda y generar un embotamiento de la herramienta.

El tratamiento trmico para conseguir esta estructura globular

consiste en calentar la aleacin justamente por debajo de lnea ?8 a

unos @**FC el tiempo de globalizacin suele durar de 8 a ) horas.

Recocido de proceso

El Decocido de #roceso es aquel utilizado en la produccin de

alambres y l%minas de acero. En este proceso, el acero aleado es

calentado igual que en el Decocido 'otal pero su enfriamiento es

relativamente m%s r%pido que en el Decocido 'otal. 4a temperatura de

Decocido esta entre 8*** a 8)* -.

Este proceso se aplica despus del trabajado en fro y suaviza el

acero, mediante la recristalizacin, acelerando el proceso.

? esta temperatura se realiza la descomposicin ?ustentica, despus

de lo cual se realiza el enfriamiento. 4a ventaja de este Decocido

consiste en la disminucin de la duracin del tiempo del proceso,

sobre todo para los aceros aleados, que son enfriados lentamente

con el objeto de disminuir la dureza a los valores requeridos.

Htra ventaja obtenida es una estructura m%s homognea, puesto que

con la e(posicin al calor, se equilibra toda la seccin y la

transformacin en todo el volumen del acero transcurrir% con igual

grado de sobreenfriamiento.

Decocido para la eliminacin de los esfuerzos.

Este Decocido se diferencia del Decocido 'otal ya que el acero es

calentado hasta una temperatura m%s baja /un poco m%s alta que la

lnea de temperatura eutectoide0.

#ara los aceros hipoeutectoides el recocido incompleto, como

tambin se llama este proceso, se utiliza para la eliminacin de los

esfuerzos internos y mejorar la facilidad de elaboracin por corte.

Este proceso solo produce la recristalizacin parcial del acero a

cuenta de la transformacin #erlita I ?ustenita. 4a errita en e(ceso


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solo parcialmente pasa a la solucin slida y no se somete totalmente

a la recristalizacin.

Este proceso facilita el tratamiento mec%nico en caliente de aquellos

acero hipoeutectoides que no formaron un grano basto dentro de la

estructura.

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