1 TRATAMIENTOS TERMICOS Y SUPERFICIALES DE LOS METALES. Conjunto de operaciones de calentamiento y enfriamiento, bajo condiciones especiales Con el fin.

Presentación del tema: "1 TRATAMIENTOS TERMICOS Y SUPERFICIALES DE LOS METALES. Conjunto de operaciones de calentamiento y enfriamiento, bajo condiciones especiales Con el fin."— Transcripción de la presentación:

1 1 TRATAMIENTOS TERMICOS Y SUPERFICIALES DE LOS METALES. Conjunto de operaciones de calentamiento y enfriamiento, bajo condiciones especiales Con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas ( dureza, la resistencia, la elasticidad, resistencia a la fatiga, tenacidad) así como la maquinabilidad, ductiilidad.. Condiciones especiales : Controladas de temperatura Tiempo de permanencia Velocidad (calentamiento y enfriamiento), presión.

2 2 TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y TERMOQUÍMICOS Únicamente se utiliza la temperatura como variable modificadora de la microestructura pero sin variar su composición química. El objetivo de los tratamientos térmicos consiste en mejorar las propiedades mecánicas. Además de utilizar la temperatura como variable, modifican la composición química de una capa superficial de la pieza por tener lugar reacciones químicas en la superficie de la pieza. Tratamientos térmicosTratamientos termoquímicos

3 3 Tratamientos térmicos Temple Recocido Revenido Normalizado Tratamientos térmicos Cementación Carbonitruración Nitruración Cianurizacion Sulfinización

4 4 TEMPLE Su finalidad es aumentar la dureza, limite elástico y la resistencia del acero (tracción ). Para ello, se calienta el acero a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica superior Ac (entre 900-950 °C) y se enfría luego más o menos rápidamente (según características de la pieza) en un medio como agua, aceite, etc.

5 5 Fluidos de Temple Agua: A temperatura no superior de 20°C, se le puede añadir sales para disminuir la etapa de enfriamiento Aceite:De origen mineral, pueden ser convencionales (no aditivados) o especiales (aditivados). Se usan para temples de aceros de alto porcentaje de carbono o bien aceros aleados. Sales: Cloruros, nitratos. Utilizados e los tratamientos isotérmicos

6 6 Factores que influyen en el temple. 1- Composición del acero. 2- Temperatura a la que se hay que calentar. 3.- Tiempo de calentamiento. 4- Velocidad de enfriamiento. 5.- Características del medio donde se realiza el temple. 6. Tamaño y geometría de la pieza.

7 7 Todos ellos tienen gran importancia en el resultado final del tratamiento, por ejemplo, para las mismas condiciones de enfriamiento, la dureza de los aceros de carbonos templados es mayor cuando más alto es su porcentaje de carbono.

8 8  Temple martensítico o martempering. Se calienta el acero a la temperatura de austenización y se mantiene el tiempo necesario para que se transforme toda la austenita. Sigue un enfriamiento rápido y se manitiene el tiempo necesario.Se enfría en baño de sales manteniendo la temperatura constante durante un tiempo por encima de M S.  Temple austempering. Es similar al anterior, con la diferencia que el tiempo de enfriamiento en sales será el suficiente para que atraviese las curvas y la austenita se transforme en bainita. Se aplica a muelle, alambres, piezas pequeñas, etc.

9 9  Temple superficial:Se calienta rápida y superficialmente el material, de forma que solo una capa delgada alcanza la temperatura de transformación austenítica, a continuación se enfría rápidamente. El núcleo permanece inalterable y la superficie se transforma en dura y resistente al rozamiento.

10 10 RECOCIDO Se calienta el material (un tiempo considerado) hasta una temperatura de austenización (800-925 °C) y posteriormente enfriarlo lentamente. Tiene Las variables fundamentales son tiempo y temperatura. Los objetivos son: Eliminar tensiones del temple. Aumentar plasticidad, tenacidad y ductilidad. Disminución de la dureza Eliminar la acritud

11 11 El proceso consta de tres etapas fundamentales: -Calentamiento hasta una temperatura prefijada. -Mantenimiento de la temperatura anterior durante un tiempo conveniente. -Enfriamiento lento hasta la temperatura ambiente, realizado a una velocidad conveniente.

12 12 REVENIDO Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad. El revenido consigue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados. Se eliminan las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o resistencia deseada.

13 13 Tiene por objetivo dejar un material en estado normal, es decir, ausencia de tensiones internas y con una distribución uniforme del carbono. Se suele emplear como tratamiento previo al temple y al revenido. Normalizado

14 14 TRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOS Son tratamientos térmicos en los que, además de los cambios en la estructura del acero, también se producen cambios en la composición química de la capa superficial. Añadiendo diferentes productos químicos hasta una profundidad determinada. Se logra. El objetivo : -Aumentar la dureza superficial de las piezas, dejando el núcleo más blando y tenaz. -Disminuir el rozamiento, al aumentar el poder de lubricante. -Aumentar la resistencia al desgaste. -Aumentar la resistencia a fatiga -Aumentar la resistencia a la corrosión.

15 15 Tratamiento termoquímicos Sulfinización Carbonitruración Cianuración Nitruración Cementación

16 16 Aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentración de carbono en la superficie. Se consigue teniendo en cuenta el medio o atmósfera que envuelve el metal durante el calentamiento y enfriamiento. El tratamiento logra aumentar el contenido de carbono de la zona periférica, obteniéndose después, por medio de temples y revenidos, una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo. Cementación (C)

17 17 Al igual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie de la pieza. Se logra calentando el acero a temperaturas comprendidas entre 500 y 525 °C, dentro de una corriente de gas amoníaco, más nitrógeno. Nitruración (N): -Se aplica a ciertos aceros y fundiciones obteniéndose durezas muy elevadas del orden de 1200 unidades Brinell. -Se obtienen piezas superficialmente muy duras y resistentes a la corrosión. - Se utiliza para endurecer camisas de cilindros, árboles de levas, ejes cardan, piñones y aparatos de medida.

18 18 Endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. Se utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato sódico. Se aplican temperaturas entre 760 y 950 °C. Cianuración (C+N): Carbonitruración (C+N): al igual que la cianuración, introduce carbono y nitrógeno en una capa superficial, pero con hidrocarburos como metano, etano o propano; amoníaco (NH3) y monóxido de carbono (CO). En el proceso se requieren temperaturas de 650 a 850 °C y es necesario realizar un temple y un revenido posterior.

19 19 Aumenta la resistencia al desgaste por acción del azufre. El azufre se incorporó al metal por calentamiento a baja temperatura (565 °C) en un baño de sales. Sulfinización (S+N+C):