Ensayos y tratamientos de materiales metálicos: tipos y aplicaciones

Tipos de Ensayos en Materiales

• Ensayos: Serie de procedimientos que tienen como objetivo conocer o comprobar las características y propiedades de los materiales, o descubrir los defectos de las piezas fabricadas. Tipos: conformación, características, mecánicos y de efecto.
• Ensayos metalográficos: Son los ensayos más adecuados para conocer la estructura macrográfica y micrográfica de los aceros. Fases:
  1. Toma de muestra
  2. Desbaste y pulido
  3. Ataque micrográfico
  4. Observación con equipos adecuados

Clasificación de Ensayos

• Ensayos estáticos:
  • Ensayo de dureza (dureza de penetración y dureza al rayado)
  • Ensayo de tracción
  • Ensayo de compresión
  • Ensayo de flexión
  • Ensayo de torsión
  • Ensayo de cizalladura
• Ensayos dinámicos:
  • Ensayo de fatiga
  • Ensayo de resistencia al choque

Ensayo de Dureza

Forma de estimar la resistencia mecánica de las aleaciones metálicas. Tipos:

• Dureza al rayado
• Dureza de penetración
• Dureza de rebote o dinámica

Ensayos de Conformación

1. Plegado:
   • Simple
   • Doble
   • Alternativo
2. Embutición
3. Forja:
   • Estirado o platinado
   • Recalcado
   • Mandrilado
   • Corte

Tratamientos de Materiales

• Térmicos
• Mecánicos
• Termoquímicos
• Electrolíticos

Temple

Consiste en calentar el acero a la temperatura adecuada para transformar todo el acero en austenita, para después enfriarlo con total rapidez para que toda la masa se transforme en martensita, consiguiendo una estructura cristalina cuya tensión de deformación aumenta su dureza. El objetivo del temple es aumentar la dureza y resistencia mecánicas, aunque también aumenta su fragilidad y la dificultad para el mecanizado.

Tipos de Temple

Hay dos tipos:

• Temple total: Se templa la totalidad de la pieza, incluyendo su núcleo.
• Temple superficial: Se templa la superficie externa dejando el núcleo menos duro para que sea más flexible.

Fases del Temple

1. Calentamiento del metal hasta 500 ºC
2. Homogeneización de la temperatura
3. Enfriamiento rápido

Revenido

Consiste en un calentamiento por debajo de la temperatura de templado, seguido de un enfriamiento más o menos rápido, normalmente al aire. Depende de tres factores:

1. Del estado inicial
2. De la duración
3. De la temperatura

Recocido

Es un tratamiento térmico que consiste en calentar a temperaturas llamadas de recocido y de una duración variable, seguido de un enfriamiento lento de la pieza con el fin de:

• Ablandar el acero
• Regenerar su estructura
• Eliminar tensiones internas
• Homogeneizar la estructura de los aceros eliminando la heterogeneidad química

Tratamientos Mecánicos

Consiste en someter a un metal a procesos de deformación en frío o en caliente para modificar sus propiedades mecánicas y conformarlo adecuadamente. Forja tanto en caliente como en frío.

Tratamientos Termoquímicos

Son tratamientos que tienden a mejorar las propiedades mecánicas de las piezas y, sobre todo, su resistencia al desgaste, endureciendo las superficies de las mismas sin alterar su estructura interna.

Tratamientos Superficiales

Protegen la superficie de los componentes del metal para protegerlos de la oxidación y de la corrosión.