Los cinco procesos básicos de tratamiento térmico de metales son recocido, templado, revenido, cementado y normalizado. Estos procesos se utilizan para alterar las propiedades físicas y mecánicas de los metales, como dureza, ductilidad, tenacidad y resistencia superficial, para hacerlos adecuados para aplicaciones específicas. Cada proceso implica ciclos controlados de calentamiento y enfriamiento, que modifican la microestructura del metal para lograr las propiedades deseadas. A continuación, exploramos estos procesos en detalle, centrándonos en su propósito, metodología y resultados.
Puntos clave explicados:
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Recocido
- Objetivo: El recocido se utiliza principalmente para ablandar metales, mejorar la ductilidad y reducir las tensiones internas. A menudo se realiza para hacer que los metales sean más fáciles de mecanizar o formar.
- Proceso: El metal se calienta a una temperatura específica (por encima de su temperatura de recristalización) y se mantiene allí durante un período de tiempo. Luego se enfría lentamente, generalmente en el propio horno, para lograr una estructura de grano refinada.
- Resultado: Mayor ductilidad, dureza reducida y maquinabilidad mejorada.
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Temple
- Objetivo: El enfriamiento se utiliza para enfriar rápidamente metales para lograr una alta dureza y resistencia. Se aplica comúnmente al acero para formar martensita, una microestructura dura y quebradiza.
- Proceso: El metal se calienta a una temperatura alta y luego se enfría rápidamente sumergiéndolo en un medio de enfriamiento como agua, aceite o aire.
- Resultado: Mayor dureza y resistencia, pero ductilidad y tenacidad reducidas.
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templado
- Objetivo: El templado se realiza después del templado para reducir la fragilidad y mejorar la tenacidad. Equilibra la dureza lograda mediante enfriamiento con la necesidad de ductilidad.
- Proceso: El metal templado se recalienta a una temperatura por debajo de su punto crítico y luego se enfría a un ritmo controlado.
- Resultado: Dureza y ductilidad mejoradas conservando algo de dureza.
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Endurecimiento
- Objetivo: El endurecimiento por cementación se utiliza para crear una superficie dura y resistente al desgaste manteniendo al mismo tiempo un núcleo resistente y dúctil. Es ideal para componentes que requieren tanto dureza superficial como resistencia interna, como engranajes y ejes.
- Proceso: El metal se expone a un ambiente rico en carbono (carburación) o nitrógeno (nitruración) a altas temperaturas, seguido de un enfriamiento rápido. Esto difunde carbono o nitrógeno hacia la capa superficial.
- Resultado: Una capa superficial dura con un núcleo más blando y resistente.
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Normalizando
- Objetivo: La normalización se utiliza para refinar la estructura granular de los metales, mejorar las propiedades mecánicas y reducir las tensiones internas. A menudo se realiza para preparar metales para su posterior procesamiento.
- Proceso: El metal se calienta a una temperatura superior a su rango crítico y luego se enfría en aire en calma. Esto da como resultado una microestructura más uniforme y de grano fino.
- Resultado: Propiedades mecánicas mejoradas, tensiones internas reducidas y una estructura más uniforme.
Estos cinco procesos de tratamiento térmico son fundamentales en la metalurgia y se eligen en función de las propiedades deseadas del metal y su aplicación prevista. Comprender sus principios y resultados es esencial para seleccionar el proceso adecuado para necesidades de fabricación específicas.
Tabla resumen:
Proceso | Objetivo | Metodología | Resultado |
---|---|---|---|
Recocido | Suaviza los metales, mejora la ductilidad, reduce las tensiones internas. | Calentar por encima de la temperatura de recristalización, mantener y luego enfriar lentamente. | Mayor ductilidad, dureza reducida, maquinabilidad mejorada |
Temple | Lograr alta dureza y resistencia. | Calentar a temperatura alta y luego enfriar rápidamente en agua, aceite o aire. | Mayor dureza y resistencia, ductilidad y tenacidad reducidas. |
templado | Reducir la fragilidad, mejorar la dureza. | Recalentar el metal templado por debajo del punto crítico y enfriar a un ritmo controlado. | Dureza y ductilidad mejoradas, dureza retenida |
Endurecimiento | Crea una superficie dura con un núcleo resistente | Exponer al carbono/nitrógeno a altas temperaturas, luego apagar | Capa superficial dura, núcleo más suave y resistente. |
Normalizando | Refinar la estructura del grano, reducir las tensiones internas. | Calentar por encima del rango crítico, enfriar con aire en calma | Propiedades mecánicas mejoradas, tensiones reducidas, estructura uniforme. |
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