Propiedades y Procesos de Tratamientos Térmicos y Termoquímicos en Metales

Tratamientos Térmicos y Termoquímicos de los Materiales

Los tratamientos térmicos y termoquímicos tienen por finalidad dotar a un material de unas propiedades mecánicas que no tenía inicialmente o bien recuperar sus propiedades originales.

Diferencias Principales

• Tratamientos térmicos: producen cambios en las propiedades mecánicas, aumentando la resistencia a la tracción y la dureza.
• Tratamientos termoquímicos: provocan un aumento de la resistencia y la dureza de la superficie exterior de la pieza mediante cambios en la composición química.

Fundamentos de los Tratamientos Térmicos

Los tratamientos térmicos tienen como finalidad alcanzar la máxima dureza y resistencia, disminuir la acritud y eliminar tensiones internas, entre otros objetivos.

Factores Críticos del Proceso

• Calentamiento
• Velocidad de calentamiento
• Tiempo de permanencia
• Enfriamiento

Tipos de Tratamientos Térmicos

1. Temple

El temple es un tratamiento térmico que, mediante un proceso de calentamiento, mantenimiento y enfriamiento, permite transformar la austenita en martensita.

Factores del Temple

• Calentamiento
• Tiempo de calentamiento
• Velocidad de enfriamiento
• Medios de enfriamiento

Variantes del Temple

• Temple continuo completo: se aplica en aceros hipoeutectoides y se obtiene martensita.
• Temple continuo incompleto: se aplica en aceros hipereutectoides y se obtiene martensita + cementita.
• Martempering: utilizado en aceros que no aceptan el temple continuo porque se provocan grietas y deformaciones en la periferia.
• Austempering: aplicado en piezas que no aceptan el temple continuo, siendo más efectiva su capacidad para evitar grietas y deformaciones.
• Temple superficial: consiste en templar únicamente la superficie, obteniendo piezas muy resistentes y duras en su exterior y tenaces en el núcleo.

2. Revenido

El revenido mejora las características de las piezas templadas eliminando la fragilidad y las tensiones producidas durante el temple.

3. Recocido

El recocido transforma los constituyentes metaestables y los materiales mecanizados en frío. Sus resultados dependen de la temperatura máxima de calentamiento, el tiempo de mantenimiento y la velocidad de enfriamiento.

4. Normalizado

El normalizado transforma la austenita en constituyentes estables, permitiendo que el acero recupere las propiedades naturales de su composición.

Tratamientos Termoquímicos

Los tratamientos termoquímicos tienen como finalidad crear una capa superficial utilizando elementos como carbono, nitrógeno y azufre.

• Cementación: su finalidad es aumentar la cantidad de carbono en las capas superficiales, logrando incrementar la resistencia del material mientras se mantiene la tenacidad.
• Cianuración: tiene como objetivo aumentar la cantidad de carbono y nitrógeno en las capas más superficiales de las piezas.
• Nitruración: su finalidad es crear nitruros de hierro de elevada dureza en las capas superficiales.