El tratamiento térmico afecta significativamente a las propiedades mecánicas de los metales.
Lo hace alterando su microestructura.
Esto, a su vez, influye en su dureza, resistencia, tenacidad, ductilidad y elasticidad.
Esto se consigue a través de dos mecanismos principales: la formación de martensita y la difusión de elementos dentro de la aleación.
5 Puntos clave
1. Formación de martensita
Durante el tratamiento térmico, especialmente en procesos como el temple, el rápido enfriamiento del metal puede provocar la formación de martensita.
La martensita es una estructura dura y quebradiza que se forma cuando el metal se enfría lo suficientemente rápido como para impedir la transformación normal basada en la difusión que se produciría en caso contrario.
Este enfriamiento rápido bloquea la estructura cristalina de alta temperatura, lo que produce un aumento significativo de la dureza y la resistencia.
Sin embargo, esto también tiende a reducir la ductilidad y la tenacidad, haciendo que el material sea más quebradizo.
2. Mecanismo de difusión
El tratamiento térmico también puede favorecer la difusión de elementos dentro de la aleación.
A temperaturas elevadas, los átomos adquieren suficiente energía para moverse más libremente dentro de la estructura reticular del metal.
Esto puede conducir a la homogeneización de la aleación, en la que los distintos elementos se distribuyen de forma más uniforme.
Este proceso puede alterar las propiedades mecánicas del metal, como su dureza y ductilidad, dependiendo de la composición específica de la aleación y de los parámetros del tratamiento (temperatura y duración).
3. Mejora de las propiedades mecánicas
Los procesos de tratamiento térmico como el recocido, el temple y el revenido se utilizan para mejorar propiedades específicas.
Por ejemplo, el recocido consiste en calentar el metal y dejarlo enfriar lentamente, lo que reduce la dureza y aumenta la ductilidad y la tenacidad.
Esto es útil para hacer que el metal sea más manejable para su posterior procesamiento, como el mecanizado o el conformado.
El temple, por su parte, enfría rápidamente el metal para endurecerlo, mientras que el revenido calienta el metal templado a una temperatura más baja para reducir la fragilidad y mejorar la tenacidad.
4. Resistencia al desgaste y durabilidad
El tratamiento térmico puede mejorar significativamente la resistencia al desgaste de los metales.
Endureciendo la superficie del metal (cementación en caja) o endureciéndolo en toda su superficie (temple pasante), el material se vuelve más resistente al desgaste.
Esto es especialmente beneficioso para aceros baratos como el A-36 o el 1018, transformándolos en materiales más duraderos.
5. Endurecimiento localizado
Técnicas como el temple a la llama o por inducción permiten el endurecimiento localizado de zonas específicas de una pieza, dejando otras zonas inalteradas.
Esto resulta especialmente útil en aplicaciones en las que sólo determinadas partes de un componente deben soportar un gran desgaste o tensión.
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