En el tratamiento térmico, la forma de calentar el acero es crucial.
Los distintos tipos de acero requieren diferentes procesos de calentamiento para lograr resultados específicos.
Estos resultados pueden incluir la normalización, el tratamiento por disolución o el revenido.
El proceso de calentamiento varía en función del tipo de acero y del método de tratamiento térmico específico.
¿Cómo debe calentarse el acero durante el tratamiento térmico? Explicación de 7 métodos clave
1. Tratamiento térmico de normalización
Para la normalización, el acero se calienta hasta aproximadamente 40°C por encima de su temperatura crítica.
Este proceso se utiliza normalmente en aleaciones ferrosas para conseguir una estructura perlítica uniforme.
El acero se mantiene a esta temperatura elevada durante un tiempo y luego se enfría al aire libre.
El propósito del normalizado es aumentar la tenacidad, aliviar las tensiones internas y refinar el tamaño del grano.
Los materiales normalizados son más resistentes que los recocidos y suelen ser el tratamiento final antes de su uso.
2. Tratamiento de solución para acero inoxidable austenítico
En el caso de los tubos de acero inoxidable austenítico de la serie 300, el acero se calienta a una temperatura de entre 1050 y 1150 ºC.
Esto se hace para disolver todos los carburos en la austenita.
Tras un breve periodo de mantenimiento, el acero se enfría rápidamente a unos 350°C.
La clave de este proceso es el enfriamiento rápido, con una velocidad de enfriamiento de 55 °C/s. De este modo se evitan los 550-850 °C.
Así se evita la zona de temperaturas de 550-850°C en la que podría producirse la precipitación de carburos.
Este tratamiento es crucial para mantener el acabado superficial y la integridad estructural del acero.
3. Recocido para acero inoxidable ferrítico y martensítico
En el caso de los aceros inoxidables ferríticos de la serie 400, la temperatura de calentamiento es inferior, en torno a los 900°C.
Se utiliza un enfriamiento lento para conseguir una estructura recocida y reblandecida.
Los aceros inoxidables martensíticos pueden someterse a un temple seccional seguido de un revenido.
El proceso de recocido contribuye a ablandar el acero y a mejorar su ductilidad.
4. Revenido
El revenido consiste en calentar una aleación ferrosa endurecida o normalizada a una temperatura inferior a la de transformación.
El objetivo es reducir la fragilidad y eliminar las tensiones internas causadas por el enfriamiento rápido.
Dependiendo de la temperatura de revenido, la estructura del acero puede transformarse en troostita (a 300-750 °F) o sorbita (a 750-1290 °F).
Cada una ofrece diferentes niveles de resistencia y ductilidad.
5. Atmósferas de horno
La elección de la atmósfera del horno depende del proceso específico de tratamiento térmico.
Las atmósferas exotérmicas, por ejemplo, evitan la oxidación superficial durante el tratamiento térmico del metal.
Las condiciones exotérmicas ricas se utilizan para procesos como el revenido y el recocido.
Las condiciones exotérmicas pobres son adecuadas para aceros con bajo contenido en carbono para evitar la descarburación.
6. Tratamiento térmico por inducción
El tratamiento térmico por inducción utiliza una corriente eléctrica para calentar zonas específicas de una pieza de acero a la temperatura requerida.
Este método permite un control preciso del proceso de endurecimiento.
Sólo afecta a las zonas seleccionadas, dejando las demás intactas.
A continuación, la pieza se templa a una velocidad controlada para alcanzar la dureza deseada.
7. Control cuidadoso de las temperaturas de calentamiento, los tiempos de mantenimiento y las velocidades de enfriamiento
Cada uno de estos procesos de tratamiento térmico requiere un control cuidadoso de las temperaturas de calentamiento, los tiempos de mantenimiento y las velocidades de enfriamiento.
Esto garantiza las propiedades mecánicas y microestructuras deseadas en el acero.
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