Fundamentos de Metalurgia: Martensita, Recocido y Procesos de Endurecimiento

Martensita

La martensita es el constituyente de los aceros templados al máximo de dureza. Está constituida por una solución sólida sobresaturada de carbono en hierro alfa.

Recocido

La finalidad del recocido es ablandar, afinar el grano, eliminar tensiones y eliminar la acritud producida por la conformación del material en frío. Se obtiene calentando la pieza hasta la temperatura adecuada y enfriando lentamente, permitiendo que la austenita se transforme en otros constituyentes más estables.

• Efectos: Aumentan las propiedades de alargamiento, el ablandamiento y la plasticidad son máximos, mientras que disminuyen la carga de rotura, el límite elástico y la dureza.
• Tipos: Regeneración, globular, contra acritud, de ablandamiento, estabilización, isotérmico y doble recocido.

Factores del Temple

• Composición del acero.
• Temperatura de calentamiento.
• Tiempo de calentamiento.
• Velocidad de enfriamiento.
• Medios de enfriamiento.

Ensayo Jominy

Es el método más empleado por ser rápido y estandarizado. Se utiliza una probeta normalizada consistente en un cilindro de 1 pulgada de diámetro y 4 pulgadas de longitud.

La probeta se calienta hasta la temperatura de austenización y se enfría en un aparato refrigerador normalizado mediante un chorro de agua a 20-25 °C dirigido hacia la base inferior durante 30 minutos. Debido a que las velocidades de enfriamiento a lo largo de la muestra son distintas, la dureza y el temple son mayores en la parte inferior.

Tratamientos Termoquímicos

Consisten en modificar la composición química superficial de los aceros, controlando la temperatura de la pieza y adicionando otros elementos con el fin de mejorar propiedades como la dureza o la resistencia a la corrosión.

Cementación

Aumenta la cantidad de carbono en la capa exterior de una pieza de acero. A la cementación le sigue el temple, el cual solo se realiza en la capa exterior, logrando un endurecimiento superficial. Se aplica en piezas resistentes al desgaste y a los golpes, que requieren dureza superficial y resiliencia.

Nitruración

Proceso que genera nitruros más duros que los carburos. Se aplica a ciertos aceros y fundiciones, logrando durezas muy elevadas y gran resistencia a la corrosión. Los materiales suelen contener aluminio, cromo, molibdeno y vanadio. Se efectúa en hornos especiales con una corriente de amoniaco entre 500-525 °C, con una duración de hasta 90 horas y una penetración de nitrógeno de 0,01 mm por hora. Es común en la industria aeronáutica y automovilística.

Cianuración

Es una mezcla de cementación y nitruración. Después de la cianuración es necesario templar. Las sales utilizadas son una mezcla de cianuro de sodio y carbonato de sodio, calentadas entre 800-900 °C en presencia de oxígeno del aire.

Otros Tratamientos Superficiales

• Carbonitruración y Sulfinización.
• Siliciación: Aumenta el silicio en la superficie. Se utiliza para materiales antifricción (baja dureza, bajo coeficiente de rozamiento).
• Sherardizado: Aumenta el zinc en la superficie para protección anticorrosión.
• Calorización: Aumenta el aluminio para mejorar la resistencia a la corrosión.
• Cromización: Aumenta el cromo para mejorar la resistencia a la corrosión.