Metalurgia del Acero: Diferencias Clave en Temple, Recocido y Ensayos de Dureza

Fundamentos de los Tratamientos Térmicos y Termoquímicos

Temple: Objetivo y Efectos en las Propiedades del Acero

Objetivo y Perfil de Aplicación:

El temple es un tratamiento térmico que consiste en calentar un producto siderúrgico a una temperatura por encima del punto crítico superior y luego enfriarlo bruscamente en un medio líquido o gaseoso, o, en ocasiones, por contacto con un sólido.

Como consecuencia del temple, se observan una serie de fenómenos que se traducen en modificaciones de las distintas propiedades del material:

Modificaciones de Propiedades tras el Temple

• Mecánicas:
  • Aumenta: La carga de rotura, el límite elástico y la dureza.
  • Disminuye: El alargamiento, la estricción y la resistencia.
• Físicas:
  • Densidad: Los aceros aumentan de volumen.
  • Resistividad: La resistencia eléctrica del acero aumenta.
  • Magnetismo: La intensidad magnética del acero disminuye.
  • Sonoridad: La sonoridad del acero disminuye luego del temple.
• Químicas:
  • Los aceros templados tienen mayor resistencia al ataque de ácidos.

Comparativa de Tratamientos Térmicos Clave

Esferoidizado vs. Sherardizado: Diferencias Notables

Se presentan diferencias fundamentales en el objetivo y la naturaleza del proceso:

1. Tratamiento de Esferoidizado (Térmico):

   Consiste en calentar un producto siderúrgico a temperaturas por debajo y por encima del Punto Crítico Superior (PCS). El objetivo es lograr la menor dureza posible y mejorar las condiciones de maquinabilidad.

2. Tratamiento de Sherardizado (Termoquímico):

   Es la cementación de un producto siderúrgico por zinc. Su objetivo específico es crear una pantalla protectora sobre el metal con el fin de evitar la corrosión.

Recocido vs. Normalizado: Diferencias en el Enfriamiento

Las diferencias notables radican principalmente en la velocidad y el medio de enfriamiento, así como en las temperaturas de calentamiento:

• Recocido: Luego de calentar un producto siderúrgico a una temperatura por encima del punto crítico superior, se deja enfriar lentamente en el horno. La temperatura de calentamiento (Tr) está dada por Tr = T3 + (30 a 100 °C).
• Normalizado: Luego de calentar un producto, se deja enfriar al aire, a una velocidad más rápida. La temperatura de calentamiento (Tr), a diferencia del recocido, está dada por Tr = T3 + (50 a 60 °C).

Nota: T3 generalmente representa la temperatura del Punto Crítico Superior (PCS).

Diferencias Esenciales entre Tratamientos Térmicos y Termoquímicos

Existen dos diferencias realmente notables entre estos tipos de tratamientos:

1. Modificación Química: En los tratamientos térmicos no se produce ninguna modificación química en el material. En cambio, en el tratamiento termoquímico sí se produce una modificación química (generalmente superficial).
2. Objetivo Principal: El tratamiento térmico tiene como objetivo modificar las propiedades físicas y mecánicas del material en su totalidad (en masa). Los tratamientos termoquímicos buscan modificar la composición y las propiedades superficiales, conservando el material en estado sólido durante el proceso.

Clasificación Industrial de Tratamientos

Los tratamientos más usados industrialmente se dividen en:

Tratamientos Térmicos

• Recocido
• Normalizado
• Temple
• Revenido
• Esferoidizado
• Bonificado

Tratamientos Termoquímicos

• Cementación
• Nitruración
• Sherardización
• Calorización

Ensayos de Dureza: Brinell vs. Vickers

Una diferencia notable entre el ensayo de dureza Brinell y el ensayo de dureza Vickers es que el ensayo Vickers es una mejora del ensayo Brinell, ofreciendo mayor versatilidad y precisión.

• Ensayo Brinell: Recomendado principalmente para durezas blandas y medias. Utiliza un indentador esférico de gran tamaño.
• Ensayo Vickers: Es recomendado para durezas superiores y puede usarse en superficies planas, delgadas o endurecidas superficialmente, a diferencia del ensayo Brinell. Utiliza un indentador piramidal de base cuadrada, lo que permite medir un rango de dureza mucho más amplio.