Dominando los Tratamientos Térmicos del Acero: Recocido, Normalizado, Temple y Revenido

Tratamientos Térmicos Básicos del Acero

Los tratamientos térmicos en masa afectan a todo el material en su conjunto y constan de tres etapas:

1. Calentamiento: Hasta una temperatura suficientemente alta para situar el material en la región austenítica del diagrama.
2. Mantenimiento de Temperatura: Se mantiene la temperatura constante durante el tiempo necesario para que el material alcance el equilibrio y su estructura se homogeneice.
3. Enfriamiento: En esta etapa suceden los cambios microestructurales más importantes. El ritmo con el que se realice el enfriamiento desde la región austenítica permitirá obtener estructuras de equilibrio, de cuasiequilibrio o de inequilibrio.

Recocido

El recocido es un tratamiento térmico que comienza con su calentamiento hasta una temperatura inferior, pero cercana a la eutectoide, durante un largo tiempo (8-12 horas). Produce un cambio morfológico en la fase cementita, que forma esferoides o glóbulos en el seno de la matriz de ferrita. Este conjunto estructural se denomina esferoidita.

Este tratamiento térmico se realiza porque, en muchos casos, la estructura laminar de la perlita dificulta la mecanización del material debido a la presencia de la fase cementita. Por eso, en algunas ocasiones, interesa destruir la estructura laminar de la perlita.

El enfriamiento se realiza dentro del horno hasta alcanzar la temperatura ambiente. La microestructura generada es perlita, y su finalidad es ablandar el acero.

Normalizado

Tras la austenización, las piezas se extraen del horno y se enfrían al aire. Se produce un enfriamiento del material que no es totalmente de inequilibrio. Se utiliza para aumentar la resistencia de los aceros respecto de los obtenidos por recocido.

Temple

En el temple, los aceros experimentan un enfriamiento brusco. Las piezas austenizadas se sumergen en aceite o agua. Este enfriamiento es tan rápido que se produce una transformación de fase denominada martensita.

• La martensita es una fase de no equilibrio a temperatura ambiente y tiende a descomponerse en las fases estables: ferrita y cementita. Presenta una dureza y resistencia muy superior, pero posee una elevada fragilidad.

Revenido

Para aumentar la tenacidad y disminuir la fragilidad, los aceros templados se someten al revenido. Se pretende una descomposición parcial de la martensita para obtener estructuras intermedias entre ésta y las de equilibrio (α + Fe₃C). También se eliminan las tensiones residuales inducidas por el enfriamiento brusco del temple. Para ello, calentamos el acero templado a aproximadamente 425 grados. El resultado es un aumento de la ductilidad y tenacidad del acero a costa de una disminución de su resistencia.

Austempering

El austempering es una variante del temple donde el enfriamiento no es tan brusco y no se desciende hasta la temperatura ambiente. Se busca obtener otro microconstituyente de inequilibrio: la bainita.

• La bainita es estructuralmente diferente a la perlita y la martensita, pero con rasgos de ambas. Es un microconstituyente no laminar formado por ferrita y carburos de hierro (que no tienen por qué tener la estequiometría de la cementita). En fundiciones, se distinguen la bainita superior (a temperaturas elevadas) y la bainita inferior (a temperaturas más bajas).