Tratamientos térmicos del acero: temple, cementación y nitruración
Electricidad y ElectrónicaActualizado el 6,56 KB
Resumen
El documento clasifica los tratamientos térmicos, termoquímicos, superficiales, anticorrosivos, avanzados y mecánicos aplicados a los metales. Explica las líneas de enfriamiento del temple y sus microestructuras, la velocidad crítica del temple y las clases de temple. Detalla procesos como la cementación, la nitruración, la cianuración, la sulfinuzación, el anodizado y el pavonado, con sus objetivos y usos.
Puntos clave
- Los tratamientos térmicos cambian la estructura del material; los termoquímicos cambian además su composición añadiendo un componente.
- Según la velocidad de enfriamiento del temple se obtienen perlita, sorbita, troostita o martensita.
- La velocidad crítica del temple es la mínima para que toda la austenita se transforme en martensita.
- La cementación introduce carbono en la capa superficial, con temperaturas de 850 a 950ºC, y da una dureza de 60 a 65 HRc tras el temple.
- La nitruración se realiza a unos 500ºC en corriente de amoniaco durante 1 a 4 días y aumenta la dureza superficial y la resistencia a la corrosión.
- El pavonado forma una capa protectora de magnetita (Fe3O4) que protege el acero de la oxidación.
Clasificación:
Tratamiento Térmico: Procesos térmicos ósea influye la temperatura. Cambia la estructura del material.
Normalización. Temple.
Revenido. Recocido.
Tratamiento Termoquímico: Procesos térmicos + un componente. Cambia la composición. 1º se aplica este tratamiento y luego el tratamiento térmico. Menos el de Nitruración que es al revés.
Cementación(+C).
Nitruracion(+N).
Carbo nitruración(+C+N) Estos dos son parecidos pero uno es
Cianuración gaseoso y el otro liquido.
Sulfinización(+S).
Tratamiento Superficiales: Proceso de añadir un componente como recubrimiento.
Tratamiento Anticorrosivo: es como un baño.
Cromado. Pavonado.
Galvanizado. Cadmiado.
Tratamiento Avanzado:
PVD. CVD.
Implantación iónica.
Tratamiento Mecánicos: Proceso deformación de la estructura.
Segunda fase del temple: el enfriamiento.
Línea I. Enfriamiento lento en el interior del horno(25º/h): Se obtiene perlita, a una temperatura 700ºC con HB200.
Línea II. Enfriamiento menos lento(5º/min.): Se obtiene Sorbita, a una temperatura de 670 a 630ºC con 320HB.
Línea III. Enfriamiento rápido(75º/min.): Se obtiene Troostita, a una temperatura de 630 a 600ºC con 450HB.
Línea IV. Enfriamiento rápido(10º/seg.): Se obtiene Martensita, a partir de 250ºC.
Línea IV. Enfriamiento muy rápido(300º/seg.): Se obtiene Martensita.
Velocidad critica del temple:es la velocidad de enfriamiento minima para la totalidad de la austenita formada en el calentamiento del acero se transforme en martensita. La temperatura varían de 200º a 600º por seg. según %C. La curva representación de la velocidad crítica del temple es la V. A menores velocidades parte del austenita se transforma por otros constituyentes. A mayores velocidades toda la austenita se transforma en martensita.
Clases de temple:
Temples normales:
De austenizacion completa. Hipoeutectoide.
De austenizacion incompleta. Hipereutectoide.
Temples interrumpidos:
En agua y aceite.
En agua y aire.
Temples isotérmicos:
Austempering: Transformar de martensita a bainita(dientes de engranajes)
Martempering: Martensita mas Light
Temple superficiales:
Oxiacetilenico: Guías integrales.
Por inducción: Husillos a bolas, engranajes.
Cementación: (C+T+R)
Proceso: Consiste en carburar una capa superficial del acero, rodeándola de un producto carburante y calentándola a temperatura adecuada entre 850 a 950ºC, para que el acero este en austenitico y el hierro en forma de hierro gamma, que cuando mas facilidad tiene de absorber los carbono, que luego va hacia el interior de la pieza. La proporción del carbono se considera adecuadas oscilan entre 0,50 a 0,80% y consigue una dureza después del temple de 60 a 65HRc. No conviene pasar del 0,9% porque debilita y tiende a descascarillarse. El espesor de la capa depende del tiempo y la temperatura que dura la operación, esta entre 0,5 a 1,5mm. La cementacion puede ser sólidas, liquidas a la temperatura de cementación(baños de sales) y gaseosas.
Objetivo: Añadir una capa superficial de carbono para que adquiera una gran dureza superficial y buena tenacidad en el núcleo. Y luego se templa y reviene.
Cuando se utiliza: Para todas aquellos aceros que no superen a 0,30%C y también aceros aleados con níquel, cromo y molibdeno.
Cementantes gaseosas: Son las mas caras. Se efectúa colocando las piezas en una atmosfera carburante a las temperaturas de cementación 850 a 900ºC. Se mezcla un gas activo(metano o propano y butano) y un gas portador es una mezcla de oxido de carbono, hidrogeno y nitrógeno, con % de vapor de agua, anhídrido carbónico, etc. El espesor de la capa cementada depende de la duración de la operación, pudiendo obtenerse en 8 horas hasta 1,5mm de espesor.
Nitruración: (T+R+N)
Proceso: Consiste en calentar las piezas a unos 500ºC en una corriente de amoniaco durante 1 a 4 días. Los espesores de la capa nitrurada mas empleadas varían entre 0,20 a 0,70mm, según la duración de la operacion consiguen 0,30mm por día.
Objetivo: Añadir una capa superficial de nitrógeno para que adquiera una gran dureza superficial. Mayor resistencia al a corrosión atmósferas húmedas. 1º se templa y reviene y de ultimo se hace la nitruración
Cuando se utiliza: Para ejes de rectificadoras principalmente, y para husillos a bolas y guías especiales.
¿Por qué T+R+N?: Porque la martensita absorbe mejor el nitrógeno y se consigue una mejor dureza.
Cianuración y Carbonitruración:
Objetivo: Añadir C y N para endurecer la capa superficial. Así adquiere una mejor dureza metodología. Estos 2 procesos son iguales lo único que cambia son los medios el 1º se hace en un medio sólido (sales) son menos usados porque son nocivos por el cianuro. Y el 2º se hace en un medio gaseoso y son más usado y menos nocivos.
Cuando se utiliza: Se suelen usar para tornillos, arandelas.
Sulfinuzación:
Objetivo: Añadir S+C+N, así favorece a la buena lubricación y el evita el gripado y que se suelden con otra pieza. La característica que tiene es que emigra hacia adentro y no se desgasta.
Cuando se utiliza: Camisa de los cilindros, escariadores, brocas y levas.
Sulf-Inuz: 570ºC por 1 a 3 horas.
Sur-Sulf: 560ºC por 1 ½ hora.
Anodizado:
Forzar la oxidación del aluminio electrolíticamente para reforzar la capa de oxido dando mayor protección. Oxido de aluminio o Alúmina.
Pavonado:
Tratamiento que se le da a los aceros para protegerlos contra la oxidación(Fe2O3 oxido ferrico) produciéndose una capa protectora de magnetita(Fe3O4 oxido ferroso-ferrico) aspecto oscuro. Se calienta al 200ºC y se templa en aceite.
Tratamiento Térmico: Procesos térmicos ósea influye la temperatura. Cambia la estructura del material.
Normalización. Temple.
Revenido. Recocido.
Tratamiento Termoquímico: Procesos térmicos + un componente. Cambia la composición. 1º se aplica este tratamiento y luego el tratamiento térmico. Menos el de Nitruración que es al revés.
Cementación(+C).
Nitruracion(+N).
Carbo nitruración(+C+N) Estos dos son parecidos pero uno es
Cianuración gaseoso y el otro liquido.
Sulfinización(+S).
Tratamiento Superficiales: Proceso de añadir un componente como recubrimiento.
Tratamiento Anticorrosivo: es como un baño.
Cromado. Pavonado.
Galvanizado. Cadmiado.
Tratamiento Avanzado:
PVD. CVD.
Implantación iónica.
Tratamiento Mecánicos: Proceso deformación de la estructura.
Segunda fase del temple: el enfriamiento.
Línea I. Enfriamiento lento en el interior del horno(25º/h): Se obtiene perlita, a una temperatura 700ºC con HB200.
Línea II. Enfriamiento menos lento(5º/min.): Se obtiene Sorbita, a una temperatura de 670 a 630ºC con 320HB.
Línea III. Enfriamiento rápido(75º/min.): Se obtiene Troostita, a una temperatura de 630 a 600ºC con 450HB.
Línea IV. Enfriamiento rápido(10º/seg.): Se obtiene Martensita, a partir de 250ºC.
Línea IV. Enfriamiento muy rápido(300º/seg.): Se obtiene Martensita.
Velocidad critica del temple:es la velocidad de enfriamiento minima para la totalidad de la austenita formada en el calentamiento del acero se transforme en martensita. La temperatura varían de 200º a 600º por seg. según %C. La curva representación de la velocidad crítica del temple es la V. A menores velocidades parte del austenita se transforma por otros constituyentes. A mayores velocidades toda la austenita se transforma en martensita.
Clases de temple:
Temples normales:
De austenizacion completa. Hipoeutectoide.
De austenizacion incompleta. Hipereutectoide.
Temples interrumpidos:
En agua y aceite.
En agua y aire.
Temples isotérmicos:
Austempering: Transformar de martensita a bainita(dientes de engranajes)
Martempering: Martensita mas Light
Temple superficiales:
Oxiacetilenico: Guías integrales.
Por inducción: Husillos a bolas, engranajes.
Cementación: (C+T+R)
Proceso: Consiste en carburar una capa superficial del acero, rodeándola de un producto carburante y calentándola a temperatura adecuada entre 850 a 950ºC, para que el acero este en austenitico y el hierro en forma de hierro gamma, que cuando mas facilidad tiene de absorber los carbono, que luego va hacia el interior de la pieza. La proporción del carbono se considera adecuadas oscilan entre 0,50 a 0,80% y consigue una dureza después del temple de 60 a 65HRc. No conviene pasar del 0,9% porque debilita y tiende a descascarillarse. El espesor de la capa depende del tiempo y la temperatura que dura la operación, esta entre 0,5 a 1,5mm. La cementacion puede ser sólidas, liquidas a la temperatura de cementación(baños de sales) y gaseosas.
Objetivo: Añadir una capa superficial de carbono para que adquiera una gran dureza superficial y buena tenacidad en el núcleo. Y luego se templa y reviene.
Cuando se utiliza: Para todas aquellos aceros que no superen a 0,30%C y también aceros aleados con níquel, cromo y molibdeno.
Cementantes gaseosas: Son las mas caras. Se efectúa colocando las piezas en una atmosfera carburante a las temperaturas de cementación 850 a 900ºC. Se mezcla un gas activo(metano o propano y butano) y un gas portador es una mezcla de oxido de carbono, hidrogeno y nitrógeno, con % de vapor de agua, anhídrido carbónico, etc. El espesor de la capa cementada depende de la duración de la operación, pudiendo obtenerse en 8 horas hasta 1,5mm de espesor.
Nitruración: (T+R+N)
Proceso: Consiste en calentar las piezas a unos 500ºC en una corriente de amoniaco durante 1 a 4 días. Los espesores de la capa nitrurada mas empleadas varían entre 0,20 a 0,70mm, según la duración de la operacion consiguen 0,30mm por día.
Objetivo: Añadir una capa superficial de nitrógeno para que adquiera una gran dureza superficial. Mayor resistencia al a corrosión atmósferas húmedas. 1º se templa y reviene y de ultimo se hace la nitruración
Cuando se utiliza: Para ejes de rectificadoras principalmente, y para husillos a bolas y guías especiales.
¿Por qué T+R+N?: Porque la martensita absorbe mejor el nitrógeno y se consigue una mejor dureza.
Cianuración y Carbonitruración:
Objetivo: Añadir C y N para endurecer la capa superficial. Así adquiere una mejor dureza metodología. Estos 2 procesos son iguales lo único que cambia son los medios el 1º se hace en un medio sólido (sales) son menos usados porque son nocivos por el cianuro. Y el 2º se hace en un medio gaseoso y son más usado y menos nocivos.
Cuando se utiliza: Se suelen usar para tornillos, arandelas.
Sulfinuzación:
Objetivo: Añadir S+C+N, así favorece a la buena lubricación y el evita el gripado y que se suelden con otra pieza. La característica que tiene es que emigra hacia adentro y no se desgasta.
Cuando se utiliza: Camisa de los cilindros, escariadores, brocas y levas.
Sulf-Inuz: 570ºC por 1 a 3 horas.
Sur-Sulf: 560ºC por 1 ½ hora.
Anodizado:
Forzar la oxidación del aluminio electrolíticamente para reforzar la capa de oxido dando mayor protección. Oxido de aluminio o Alúmina.
Pavonado:
Tratamiento que se le da a los aceros para protegerlos contra la oxidación(Fe2O3 oxido ferrico) produciéndose una capa protectora de magnetita(Fe3O4 oxido ferroso-ferrico) aspecto oscuro. Se calienta al 200ºC y se templa en aceite.
Descargar
PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué es la velocidad crítica del temple?
Es la velocidad de enfriamiento mínima necesaria para que toda la austenita formada al calentar el acero se transforme en martensita. Varía de 200 a 600ºC por segundo según el porcentaje de carbono.
¿Por qué se realiza primero el temple y el revenido antes de la nitruración?
Porque la martensita absorbe mejor el nitrógeno, lo que permite conseguir una mejor dureza superficial.
¿Para qué se usa la cementación?
Para añadir una capa superficial de carbono que proporciona gran dureza superficial y buena tenacidad en el núcleo, y se aplica a aceros con menos de 0,30% de C y a aceros aleados con níquel, cromo y molibdeno.
Ponte a prueba
Tarjetas de repaso
Pulsa una tarjeta para ver la respuesta.
Test
Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.