Tractaments Tèrmics d'Acer i Elèctrodes de Gas: Guia Completa
Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Tecnología Industrial
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 5,06 KB
Elèctrodes de Gas
Els elèctrodes de gas, generalment oberts a l'atmosfera, requereixen un metall de suport que asseguri el contacte elèctric sense intervenir en la reacció reversible entre el gas i els seus ions. El platí és un metall habitual per a aquesta funció.
Elèctrode d'Hidrogen (ENH)
L'elèctrode d'hidrogen és fonamental. Consisteix en una campana de gas amb un contacte de platí submergit en una dissolució d'ions H+. L'hidrogen, provinent d'una bombona, difon a través de la xarxa cristal·lina del platí i entra en contacte amb els protons de la solució, generant bombolles. El platí és permeable a l'hidrogen, facilitant aquest procés.
La reacció electròdica és:
2 H+ + 2 e- <-> H2
En condicions normals, el seu potencial és de 0,0000 V, constituint l'Elèctrode Normal d'Hidrogen (ENH).
La notació és: Pt(s), H2(g) (p en atm) | H+
El càlcul del potencial de semipila a 298 K segueix l'equació de Nernst:
E = E° - 0,05915 log (p(H2)/[H+])
Per a l'ENH, amb p(H2) = 1 atm i [H+] = 1 M, el potencial E és 0 V.
Elèctrode de Gas Clor
Similar a l'elèctrode d'hidrogen, l'elèctrode de gas clor s'utilitza per detectar ions Cl-. La seva notació és:
Pt(s), Cl2(g) (p en atm) | Cl- (a M)
La reacció electròdica associada és:
½ Cl2 + e- <-> Cl-
Tractaments Tèrmics d'Acer
Acer Hipereutectoide
Normalitzat
La temperatura de normalització es calcula com ACM + 55 °C. Per exemple, si ACM = 850 °C, la temperatura de tractament serà de 905 °C. L'acer es manté en un forn a aquesta temperatura durant dues o tres hores per aconseguir l'austenització completa. Posteriorment, es refreda bruscament amb aigua o oli fins a temperatura ambient. Aquest procés, anomenat trempat, produeix martensita (amb refredament molt ràpid) o bainita (amb refredament menys ràpid). Ambdues microestructures confereixen un alt enduriment, especialment la martensita, però també augmenten la fragilitat de l'acer.
Recuit
La temperatura de recuit es calcula com A1 + 30 °C. Si A1 = 723 °C, la temperatura serà de 753 °C. L'acer es manté en un forn a 753 °C durant dues o tres hores. En aquestes condicions, l'acer no s'austenitza completament, obtenint-se austenita i cementita a la vora del gra. Després, es refreda lentament fins a temperatura ambient durant unes dues hores, sovint utilitzant forns a temperatures inferiors. El resultat és un acer amb les propietats esperades segons el diagrama Fe/C, amb cementita proeutectoide i perlita.
Esferoïdització
La temperatura d'esferoïdització es calcula com A1 - 30 °C. Si A1 = 723 °C, la temperatura serà de 693 °C. L'acer es manté en un forn a 693 °C durant sis a vuit hores, seguit d'un refredament lent durant un parell d'hores, utilitzant forns a temperatures decreixents. El tractament complet pot durar més d'una jornada laboral. S'obté un acer amb cementita proeutectoide i perlita, però amb una excel·lent mecanitzabilitat gràcies a la presència d'esferoidites, que són partícules de cementita globulars.
Acer Hipoeutectoide
Normalitzat
La temperatura de normalització recomanada és aproximadament TA3 + 55 °C. L'acer es col·loca en un forn a aquesta temperatura durant un parell d'hores per aconseguir l'austenització completa (estructura γ-austenita). Posteriorment, es refreda ràpidament amb aigua, oli o un fluid similar per obtenir microestructures com martensita o bainita en pocs minuts. Aquest procés endureix l'acer, incrementant la seva duresa superficial i propietats mecàniques, tot i que també augmenta la seva fragilitat.
Recuit
La temperatura de recuit recomanada és aproximadament TA3 + 30 °C. L'acer es manté en un forn a aquesta temperatura durant dues o tres hores per aconseguir l'austenització. Després, es refreda lentament en un altre forn a una temperatura inferior (100-200 °C) abans de deixar-lo refredar a temperatura ambient. Tot el procés pot durar aproximadament una jornada laboral. S'obté perlita com a microestructura eutectoide i ferrita proeutectoide, resultant en les propietats normals esperades segons el diagrama Fe/C.
Recuit en Procés
Les temperatures recomanades per al recuit en procés es troben entre TA1 - 80 °C (643 °C) i TA1 - 170 °C (553 °C). El tractament consisteix a escalfar l'acer a una temperatura intermèdia, al voltant de 600 °C, durant un parell d'hores. Posteriorment, es refreda lentament fins a temperatura ambient, possiblement passant per un forn a 100-200 °C. Aquest refredament controlat deixa l'acer en les condicions desitjades segons la seva posició en el diagrama Fe/C, millorant la seva mecanitzabilitat.