Tratamientos térmicos en aceros: recocido, normalizado y temple

Resumen

El documento explica los tratamientos térmicos de los aceros, cuyo objetivo es modificar sus propiedades mecánicas para ablandarlos o endurecerlos. Describe el proceso y los parámetros de temperatura y tiempo del recocido, el normalizado y el temple, así como las limitaciones del acero dulce para endurecerse.

Puntos clave

El objetivo de los tratamientos térmicos es modificar las propiedades mecánicas del acero, ablandándolo o endureciéndolo según la aplicación.
El recocido ablanda el acero: se calienta a unos 800-900 °C según el contenido de carbono y se enfría lentamente con el horno apagado.
Tras el recocido, la dureza se sitúa entre 90 y 100 HRB, nivel óptimo para facilitar el mecanizado.
El normalizado homogeneiza la estructura interna del material y se enfría al aire ambiente, lo que proporciona mayor dureza que el recocido.
En un acero con 0,45 % de carbono, el normalizado a unos 850 °C da una dureza de 100-105 HRB (30-35 HRC).
El temple se realiza calentando a 850-900 °C y enfriando de forma drástica en un medio como agua, aceite o gasoil.
El acero dulce, con menos de 0,10 % de carbono, no adquiere dureza significativa con el temple.

Ponte a prueba

1. Objeto y finalidad de los Tratamientos Térmicos (TT)

El objetivo principal de los tratamientos térmicos es modificar las propiedades mecánicas de los aceros, permitiendo ablandarlos o endurecerlos según las necesidades específicas de cada aplicación industrial.

2. Requerimientos críticos en los Tratamientos Térmicos

El factor determinante es el control preciso de la temperatura. Es indispensable contar con equipos de medición y registro de temperatura altamente confiables para garantizar la calidad del proceso una vez que la pieza es extraída del horno.

3. Proceso de recocido: Tratamiento de ablandamiento

El recocido es el tratamiento térmico principal para ablandar el acero. Su proceso consiste en:

Calentar la pieza a una temperatura constante durante 2 horas.
Realizar un enfriamiento lento durante 24 horas con el horno apagado.

4. Parámetros técnicos del recocido

La temperatura de recocido oscila entre los 800 °C y 900 °C, dependiendo del porcentaje de carbono presente. La dureza final obtenida se sitúa entre 90 y 100 HRB, nivel óptimo para facilitar el mecanizado.

5. Diagrama representativo del recocido

Calentamiento: El material se introduce en el horno a 20 °C y se calienta progresivamente hasta alcanzar los 850 °C durante 2 horas.
Mantenimiento: La pieza permanece a esta temperatura constante durante 2 horas adicionales.
Enfriamiento: Se apaga el horno y la pieza permanece en su interior hasta alcanzar la temperatura ambiente.

6. Normalizado: Importancia y proceso

El normalizado es fundamental para homogeneizar la estructura interna del material, asegurando que cualquier tratamiento térmico posterior sea efectivo. A diferencia del recocido, el enfriamiento es más rápido: tras las 2 horas de calentamiento, la pieza se retira del horno y se deja enfriar al aire ambiente, lo que resulta en un material con mayor dureza.

7. Parámetros del normalizado y aptitud para el mecanizado

Se calienta a aproximadamente 850 °C. En un acero con 0,45% de carbono, se obtiene una dureza de 100 a 105 HRB (equivalente a 30-35 HRC). En ciertas condiciones, este tratamiento permite mecanizar el material de forma aceptable.

8. Diagrama explicativo del normalizado

[Sección reservada para la representación gráfica del ciclo térmico de normalizado]

9. Endurecimiento mediante temple

Tras el recocido, el material queda blando para facilitar el mecanizado. Para alcanzar la dureza requerida por las especificaciones técnicas (plano), se aplica el proceso de temple.

10. Proceso de temple: Temperatura y enfriamiento

El material se calienta a 850-900 °C durante 2 horas. El enfriamiento es drástico: al finalizar el tiempo, la pieza se extrae del horno y se sumerge en un medio refrigerante (agua, aceite, gasoil, etc.) para lograr un cambio estructural rápido.

11. Limitaciones del acero dulce en el temple

El acero dulce no adquiere dureza significativa durante el temple debido a que posee menos de un 0,10% de carbono, siendo este elemento el factor determinante para la capacidad de endurecimiento del acero.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la finalidad de los tratamientos térmicos en los aceros?

Su objetivo principal es modificar las propiedades mecánicas del acero, permitiendo ablandarlo o endurecerlo según las necesidades de cada aplicación industrial.

¿Por qué el acero dulce no se puede endurecer mediante temple?

Porque contiene menos de un 0,10 % de carbono, y este elemento es el factor determinante para la capacidad de endurecimiento del acero.

¿En qué se diferencia el normalizado del recocido?

El normalizado se enfría más rápidamente, al aire ambiente, y da lugar a un material con mayor dureza que el recocido.