Tratamientos Térmicos del Acero: Normalizado y Recocido para Optimización de Propiedades

El Normalizado del Acero: Afinando la Estructura y Homogeneizando Propiedades

El normalizado es un tratamiento térmico fundamental que se emplea comúnmente en piezas fundidas o forjadas. Su principal objetivo es afinar el grano de la estructura del material, al mismo tiempo que lo homogeneiza y elimina su anisotropía, es decir, la dependencia de sus propiedades con la dirección.

Proceso y Estructura Resultante del Normalizado

Este proceso consiste en el calentamiento del acero hasta una temperatura específica: aproximadamente 50 °C por encima de la línea A3 para aceros hipoeutectoides, o por encima de la línea A1 si se trata de aceros hipereutectoides. Tras alcanzar esta temperatura, el material es sometido a un enfriamiento al aire.

Es crucial destacar que la velocidad de enfriamiento en el normalizado no es lo suficientemente elevada como para propiciar la formación de martensita. Como resultado, la estructura final obtenida es una combinación de perlita y ferrita (en aceros hipoeutectoides) o cementita (en aceros hipereutectoides), caracterizada por un grano fino.

Aplicaciones y Consideraciones del Normalizado

El normalizado es un tratamiento particularmente adecuado para mejorar las propiedades mecánicas de aceros con un contenido de carbono inferior al 0,25%, ya que estos poseen una baja templabilidad. Sin embargo, para aceros aleados o aquellos con un alto contenido en carbono, desde el punto de vista de las propiedades mecánicas óptimas, resulta más beneficioso llevar a cabo el tratamiento de temple más revenido, conocido también como bonificado.

El Recocido del Acero: Ablandamiento y Mejora de la Ductilidad

El tratamiento de recocido implica calentar el acero hasta alcanzar una temperatura similar a la utilizada en el normalizado. La diferencia fundamental radica en el posterior enfriamiento, que es extremadamente lento (generalmente, se apaga el horno y se permite que el material enfríe gradualmente en su interior).

Estructura y Propósito del Recocido

Debido a la muy baja velocidad de enfriamiento, las estructuras resultantes son ferrito-perlíticas en el caso de aceros hipoeutectoides, o cementito-perlíticas si se trata de aceros hipereutectoides, ambas con un grano grueso. El recocido se aplica al acero con el propósito principal de ablandarlo y conferirle la ductilidad y maleabilidad necesarias. Esto facilita su conformado plástico o la obtención de su forma final mediante mecanizado.

Diferencias Clave entre Tratamientos Térmicos

La distinción fundamental entre los tratamientos de temple, normalizado y recocido reside en la velocidad de enfriamiento. Esta variable es determinante para definir la dureza y la resistencia finales de la pieza.

Tipos de Recocido: Variantes para Propósitos Específicos

Existen diversos tipos de recocido, cada uno diseñado para lograr objetivos específicos en las propiedades del acero:

• Recocido de Austenización Completa o de Regeneración

  Es un recocido típico de aceros hipoeutectoides. Se lleva a cabo calentándolos por encima de la línea A3. La estructura final obtenida es una combinación de ferrita y perlita.

• Recocido de Austenización Incompleta

  Este tipo es característico de aceros hipereutectoides. La temperatura se mantiene entre las líneas A1 y Acm, permitiendo la coexistencia de austenita y cementita. Para estabilizarse, esta última adopta una forma globular.

• Recocido Subcrítico

  En este proceso, el acero se calienta hasta una temperatura inferior a la línea A1, lo que previene la austenización. La cementita de la perlita, que inicialmente se encontraba en forma de láminas, adopta una disposición globular más estable. Este recocido se efectúa, en ocasiones, para ablandar aún más los aceros hipoeutectoides, ya que esta estructura globular es la más blanda que se podría obtener.

• Recocido Isotérmico

  El enfriamiento se realiza introduciendo la pieza en un horno mantenido a una temperatura constante e inferior a la línea A1, hasta que la transformación se completa. El resultado es una estructura más regular y homogénea. Puede ser de austenización completa o incompleta.

• Recocido de Homogeneización

  Se utiliza para homogeneizar la estructura de piezas fundidas en las que existan segregaciones. Debe realizarse a temperaturas altas para acelerar al máximo la difusión de los elementos.

• Recocido de Recristalización

  Se lleva a cabo en piezas que han sido deformadas plásticamente en frío, con el objetivo de restituir sus propiedades mecánicas iniciales. Es siempre un tratamiento subcrítico.

• Recocido de Relajación de Tensiones

  Este tratamiento, también subcrítico, tiene como finalidad eliminar las tensiones residuales que puedan quedar en las piezas metálicas después de enfriamientos bruscos, procesos de conformado plástico, soldaduras, etc.