TRATAMIENTOSMETALES

Introduccin:

Cmo se obtiene el acero?

Fabricacin de tornillos

Fabricacin de alicates.

Definicin de tratamientoProcesos a que se someten los metales con el objeto de mejorar sus propiedades mecnicas.

Tratamientos trmicos: Consisten en someter los metales y las aleaciones a procesos de calentamiento y enfriamiento con el objeto de variar su estructura cristalina y su constitucin, pero no su composicin qumica.

Objetivos de los tratamientos trmicos:Conseguir una estructura de menor dureza y mayor maquinabilidad.

Eliminar la acritud (la acritud aumenta la fragilidad) que origin un mecanizado en fro.

Eliminar las tensiones internas originada por la deformacin de la red cristalina (las cuales elevan la dureza y fragilidad)

Conseguir la homogeneizacin de la estructura de una pieza.

Conseguir la mxima dureza y resistencia.

Mejorar la resistencia a los agentes qumicos.

Modificar algunas propiedades magnticas.

Recocido:El material se calienta hasta una determinada temperatura, se mantiene en ella un cierto tiempo y ms tarde se deja enfriar lentamente.

Factores que intervienen en el tratamiento del recocido:

Tiempo de calentamiento.

Velocidad de enfriamientoLnea de recocido continuo de una acera de Avils.

Objetivos del recocido:Homogeneizar la estructura interna (elimina tensiones internas).

Aumentar la plasticidad, tenacidad y ductilidad.

Facilitar el mecanizado.

Eliminar la acritud que produce el trabajo en fro.

Aumentar el alargamiento.

Disminuir la tensin de rotura.

Disminuir el lmite real de elasticidad.

Disminuir la dureza.

En general suprimir los defectos del temple.

Se utiliza en aleaciones anormalmente duras por haber sufrido un enfriamiento demasiado rpido.

Normalizado:Tratamiento trmico similar al recocido del que slo se diferencia en la velocidad de enfriamiento, que en este caso es ms elevada.Factores que intervienen en el tratamiento del normalizado:

Velocidad de enfriamiento

Temperatura y tiempo de calentamiento.

Slo se utilizan en aceros no aleados.

Objetivos del normalizado:Eliminar los defectos de un tratamiento defectuoso.

Eliminar tensiones internas.

Uniformizar el tamao del grano.

Temple:El acero se calienta a una temperatura elevada, a continuacin, someterlo a un proceso de enfriamiento rpido. De este modo se consigue una estructura de la superficie del metal anormalmente dura.

Factores que intervienen en el tratamiento del temple:

Temperatura a la que hay que calentar.

Composicin del acero o la aleacin.

Tiempo de calentamiento

Velocidad de enfriamiento

Los que dependen de la pieza: temperatura del temple, tamao, masa, forma y dimensiones de la pieza.

Los que dependen del medio de enfriamiento: calor especfico, volumen, temperatura de ebullicin, etc

Objetivos del temple:Aumento de la dureza y de la resistencia mecnica.

Disminucin de la tenacidad (la tenacidad aumenta la fragilidad).

Disminucin del alargamiento unitario y la tenacidad (implica mayor fragilidad).

Modificacin de algunas propiedades fsicas y qumicas: magnetismo, resistencia elctrica y resistencia a ciertos cidos.

Debe su nombre a la martensita, aleacin muy rica en carbono que se forma en la superficie del material durante el proceso de enfriamiento rpido y que se caracteriza por su extrema dureza y fragilidad. Se aplica a los aceros.

Revenido:Las piezas se calientan a una temperatura inferior a la del temple para transformarlas en formas ms estables y, a continuacin, provocarles un enfriamiento rpido.Factores que intervienen en el tratamiento del revenido:

Estructura inicial de la pieza.

Temperatura y tiempo de calentamiento.

Velocidad de enfriamiento.

Dimensiones de la pieza.

Objetivos del revenido:Aumentar la plasticidad, tenacidad, alargamiento, resilencia y extriccin.

Disminucin de la fragilidad.

Disminucin de la resistencia mecnica, dureza y lmite elstico.

Velocidades de enfriamiento (comparativa)Temple: velocidad de enfriamiento muy rpida para conseguir estructura martenstica.

Revenido: Enfriamiento ms bien rpido (menor que el temple).

Normalizado: Enfriamiento al aire en calma.

Recocido: Enfriamiento lento hasta temperatura ambiente, generalmente en el horno en que se calent.Temperatura de austenizacin (>727C)

Tratamientos trmoqumicos:Son procesos de calentamiento y enfriamiento de los metales, a la vez que se aporta otros elementos con el fin de modificar su composicin qumica superficial. As:

Se aumenta la dureza superficial sin modificar la ductilidad.Aumenta la resistencia al desgaste.Aumenta la resistencia a la corrosin.

Cementacin:Se aumenta la cantidad de carbono en la capa superficial de la pieza de acero, con lo que se logra el endurecimiento.

Se aplica a las piezas que deben ser resistentes al rozamiento y a los golpes, para dotarlos de dureza superficial y resiliencia.

Nitruracin: Se incorpora nitrgeno a la estructura cristalina superficial para provocar su endurecimiento.

Se aplica a piezas de acero y fundicin, como cigeales, brocas , sierras

Cianuracin:La cianuracin es un tratamiento termoqumico que se da a los aceros.

Cuando se quiere obtener una superficie dura y resistente al desgaste, esto se logra empleando un bao de cianuro fundido, la cianuracin se puede considerar como un tratamiento intermedio entre la cementacin y la nitruracin ya que el endurecimiento se consigue por la accin combinada del carbono y el nitrgeno a una temperatura determinada.

Sulfinizacin:Se incorporan azufre, nitrgeno y carbono a la superficie de los metales por medio de su inmersin en un bao a temperatura cercana a los 565C. De esta manera:

Aumenta considerablemente la resistencia al desgaste de los metales.Evita el agarrotamiento.Facilita la lubricacin.

Se aplica en herramientas de corte.

Tratamientos mecnicos:Son operaciones de deformacin del material que permiten, mediante esfuerzos mecnicos, mejorar sus caractersticas. La deformacin mecnica puede hacerse en fro o en caliente.Con ellos se pretende modificar la estructura interna al homogeneizar el material, eliminando tensiones internas y posibles fisuras y cavidades existentes.

Permiten deformar el material a temperatura ambiente, generalmente por aplastamiento. Aumenta la dureza y la resistencia mecnica. Disminuye la ductilidad y la plasticidad. Permiten deformar el material generalmente a golpes, una vez que se calienta a una temperatura determinada. Elimina sopladuras y cavidades internas. Se obtiene una estructura interna ms homognea.Laminacin

Tratamientos superficiales:Mediante estos tratamientos se modifica la superficie de los metales sin variar su composicin qumica.Preparacin de superficies

Tratamientos superficiales

Cromado:Consiste en un recubrimiento de cromo sobre la superficie del metal que se desea proteger, realizndose por un proceso electroltico.Con el cromado se mejoran:

La resistencia al desgaste, al rayado, a la penetracin y a la corrosin.

Disminuye el coeficiente de rozamiento.

Incrementa la dureza superficial.

Se aplica en piezas nuevas o desgastadas, en motores de explosin, cilindrosTubo de cobre cromado

Metalizacin:Consiste en la proyeccin de partculas sobre una pieza por medio de una pistola de metalizacin que funde el material a aportar.Se emplea para aumentar la resistencia al desgaste o a la corrosin.

Temple superficial:Se consigue provocando un calentamiento muy rpido, de forma que solo una capa muy delgada de la superficie consiga una temperatura adecuada, seguida de un enfriamiento rpido.Para la fase de calentamiento puede utilizarse:Una llama.Corrientes de induccin.El material que se obtiene es tenaz, resiliente y resistente al desgaste.Se aplica a engranajes, vlvulas, coronas