Tractaments Tèrmics i Recobriments de Metalls

Tractaments Tèrmics i Superficials per a Metalls

Tractaments Tèrmics

Tipus de Recuita

• Recuita d'homogeneïtzació: S'escalfa el material a altes temperatures (per sobre de 1000°C en alguns acers) per uniformitzar la composició química, especialment útil en peces colades amb segregacions.
• Recuita de regeneració: S'aplica a temperatures més baixes (600-700°C) per eliminar tensions internes provocades per mecanització o soldadura, sense alterar significativament l'estructura.
• Recuita completa: S'escalfa el material per sobre de la temperatura crítica (per exemple, 900°C per a un acer eutectoide) i es refreda lentament (en forn) per obtenir una estructura tova i fàcil de mecanitzar (perlita gruixuda en acers).
• Recuita esferoïditzant: S'escalfa just per sota de la temperatura crítica i es manté durant hores per transformar els carburs en esferes, millorant la mecanització i la tenacitat (comú en acers d'eines).

Reveniment vs. Normalitzat

• Reveniment: S'aplica després del tremp per reduir duresa i augmentar tenacitat (escalfament a temperatura mitjana i refredament en aire).
• Normalitzat: Refredament en aire després d'escalfar per sobre de la temperatura crítica, per obtenir una estructura més uniforme i granular.

Trempat: Màssic vs. Superficial

• Trempat màssic: Escalfament uniforme de tota la peça (ex: 850°C per a acers) i refredament ràpid en aigua, oli o polímers. Endureix tota la peça, però pot provocar deformacions o esquerdes en seccions gruixudes.
• Trempat superficial: Escalfament només de la superfície (per inducció, flama o làser) seguit de refredament ràpid. Manté el nucli tou i resistent a impactes, mentre la superfície queda dura (ex: arbres de lleves).

Tractaments Superficials

Tractaments Termoquímics

• Cementació: Afegir carboni a la superfície (900-950°C) en atmosferes amb gasos com CO.
• Nitruració: Difusió de nitrogen (500-600°C) en atmosfera d'amoníac (NH₃). No requereix tremp.
• Carbonitruració: Combina carboni i nitrogen (700-900°C). Més ràpid que la cementació.
• Sulfinituració: Afegeix sofre i nitrogen (500-600°C) (ex: pistons).

Recobriments Superficials

Per conversió:

• Anoditzat: Per a alumini. S'usa electròlisi en àcid sulfúric per crear una capa porosa d'òxid que després es segella. Resistent a la corrosió i decoratiu.
• Pavonat: Per a acer. Immersió en una solució alcalina calenta (NaOH + oxidants) per generar òxid negre (Fe₃O₄). Protegeix lleugerament i redueix reflexos.

Per immersió:

• Galvanitzat: Submergir l'acer en zinc fos (450°C). Forma capes de Zn-Fe que eviten la corrosió (usat en estructures exteriors).

Electrolític:

• Zincat: Dipòsit de zinc mitjançant electròlisi (menys durable que el galvanitzat, però més precís).
• Cromat: Capa decorativa de crom sobre níquel. Usat en automoció per brillantor i resistència.

Metal·lització

Tècnica per aplicar una capa metàl·lica sobre un substrat (metàl·lic o no). Exemples:

• Projecció tèrmica: Metall fos és projectat amb aire comprimit (ex: recobrir turbines amb aliatges resistents a l'erosió).
• Electrodeposició: Dipòsit per electròlisi (ex: coure en circuits impresos).

Recobriments Moderns

• CVD (Dipòsit Químic de Vapor): Reacció de gasos a altes temperatures (800-1000°C) per crear capes ultrafines de diamant o nitrur de titani (usat en eines de tall).
• PVD (Dipòsit Físic de Vapor): Evaporació del metall en buit i condensació sobre la peça. Millor adhesió que CVD, usat en fulles d'afaitar.
• HVOF (Projecció Tèrmica a Alta Velocitat): Pols metàl·lica fos és accelerada a altes velocitats. Capes extremadament denses i resistents a l'abrasió.