Fundamentos y Aplicaciones de los Tratamientos Térmicos y Mecánicos en Metales

Clasificación de los Tratamientos para la Mejora de Propiedades de Metales

Los tratamientos aplicados a los metales buscan modificar sus características físicas y mecánicas. Se clasifican en cuatro grandes grupos:

• Térmicos: No varían la composición química, pero sí la estructura interna.
• Termoquímicos: Varían tanto la composición química como la estructura interna.
• Mecánicos: Mejoran el material mediante la deformación mecánica en caliente o en frío.
• Superficiales: Se mejoran las características de las superficies.

Tratamientos Térmicos Fundamentales del Acero

1. Temple

Es un tratamiento característico de los aceros consistente en la austenización (calentamiento del metal) y posterior enfriamiento súbito. Se obtiene un metal muy duro y resistente mecánicamente. Para el enfriamiento se suele usar agua, aire o aceite.

Etapas del Enfriamiento Súbito (Temple)

1. El líquido refrigerante, al contacto con el acero, entra en ebullición, formándose vapor entre el metal y el medio.
2. El espesor del vapor disminuye y el líquido refrigerante hace contacto con el material, incrementando la velocidad de enfriamiento.
3. La temperatura superficial de la pieza desciende.

El temple no es un tratamiento final, pues pueden formarse piezas muy frágiles. Se suele complementar con el revenido (Temple + Revenido = Bonificado).

Templabilidad del Acero

Atendiendo a la profundidad de temple: Sometemos distintos redondos de acero al proceso y analizamos una sección pulida de los mismos. La templabilidad baja se manifiesta con una corona exterior de pequeño espesor.

Ensayo Jominy

Es el más usual y preciso para la medida de la templabilidad. Consiste en someter una probeta cilíndrica que ha experimentado austenización a unas condiciones de enfriamiento también normalizadas. El enfriamiento se produce al incidir un chorro de agua constante sobre una base de la probeta. Una vez finalizado, se efectúan medidas de la dureza a través de las generatrices opuestas y se representan mediante la curva Jominy.

2. Normalizado

Se eliminan tensiones internas y se uniformizan las características del material. Se someten al normalizado piezas trabajadas en caliente o en frío. Confiere al acero unas características normales.

3. Revenido

Solo se aplica a los aceros previamente templados. Se mejora la tenacidad a expensas de la dureza.

4. Recocido

Consiste en calentar el acero hasta alcanzar una temperatura similar a la utilizada en el normalizado y, a continuación, someterlo a un enfriamiento muy lento. Se calienta a cierta temperatura durante un tiempo y luego se enfría lentamente. Incrementa la plasticidad y así se pueden trabajar más fácilmente.

Tipos de Recocido

• Austenización completa
• Austenización incompleta
• Subcrítico isotérmico
• Homogeneización
• Recristalización
• Relajación de tensiones