sábado, 7 de febrero de 2015

TRATAMIENTOS ISOTERMICOS

     

     Aunque se denominen así resulta mas propio decir que son tratamientos con enfriamiento isotérmicos. Todos ellos tienen en común que las piezas de acero son calentadas hasta temperaturas de austenización y desde ahí, son enfriadas isotermicamente por inmersión en sales fundidas, plomo fundido, u otro medio refrigerante líquido que permita mantener constante la temperatura durante la transformación de la austenita.
Tipos de tratamientos térmicos

     Entendido los procesos de tratamientos térmicos como la secuencia de operaciones de calentamiento y enfriamiento de las aleaciones en condiciones especiales, con el fin de mejorar sus propiedades y características físicas.
En los tratamientos térmicos los materiales sufren modificaciones y cambios de estructura al ser calentados por encima de una temperatura llamada crítica, posteriormente pueden ser enfriadas con distintas velocidades de enfriamiento, cada una de ellas le confiere al material propiedades físicas características, estas propiedades físicas, tales como: dureza, tenacidad, resistencia a la tracción, resistencia al choque, resistencia a la fatiga, maquinabilidad y otras; están asociadas a la estructura formada.

     Sometiendo los metales y las aleaciones a modificaciones de su estructura, bien por el cambio de la forma y tamaño de los granos o bien por transformación de sus constituyentes. El objeto de los tratamientos es mejorar las propiedades mecánicas o adaptarlas, confiriéndole características especiales, a las aplicaciones que se van a dar a las piezas. De esta manera se obtienen aumentos de dureza a la resistencia mecánica, así como mayor plasticidad o maquinabilidad para facilitar su conformación. Estos procesos pueden ser mecánicos y térmicos, y también consistir en la aportación de algún elemento a la superficie de la pieza. Pueden clasificarse de acuerdo a los siguientes grupos:
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Recocidos

         El recocido es un tratamiento térmico cuya finalidad es el ablandamiento, la recuperación de la estructura o la eliminación de tensiones internas generalmente en metales.
        Cualquier metal que haya sido tratado tiene como resultado una alteración de las propiedades físicas del mismo. El recocido consiste en calentar el metal hasta una determinada temperatura para después dejar que se enfríe lentamente, habitualmente, apagando el horno y dejando el metal en su interior para que su temperatura disminuya de forma progresiva. El proceso finaliza cuando el metal alcanza la temperatura ambiente. Mediante la combinación de varios trabajos en frío y varios recocidos se pueden llegar a obtener grandes deformaciones en metales que, de otra forma, no podríamos conseguir.
Se puede entender el recocido como el calentamiento del acero por encima de las temperaturas de transformación a la fase austenítica seguida de un enfriamiento lento. El resultado de este lento enfriamiento es el de obtener un equilibrio estructural y de fase en los granos del metal.

Objetivos

Los objetivos del recocido son tanto eliminar las tensiones internas producidas por tratamientos anteriores (como el templado) como aumentar la plasticidad, la ductilidad y latenacidad del material. Con el recocido de los aceros también se pretende ablandar las piezas para facilitar su mecanizado o para conseguir ciertas especificaciones mecánicas. A su vez, mediante el recocido, se disminuye el tamaño del grano y se puede producir una microestructura deseada controlando la velocidad a la que se enfría el metal.

Etapas

El recocido se realiza en tres etapas: primero se calienta el material hasta la temperatura de recocido, después se mantiene la temperatura durante un tiempo determinado. Por último se deja enfriar el material lentamente. Se deben preparar debidamente las piezas que se vayan a recocer. Se debe eliminar la herrumbre y el óxido.

Tipos de recocido

Recocido de eliminación de tensiones

Por medio de la deformación en frío se presentan tensiones en el material. Dichas tensiones pueden provocar deformaciones en las piezas, pero pueden eliminarse mediante un recocido calentando el metal entre 550 y 650ºC y manteniendo la temperatura durante 30-120 minutos. Después se refrigera de forma lenta.

Recocido de ablandamiento

Los materiales templados o ricos en carbono (sobre 0,9%) son difíciles de trabajar mediante arranque de viruta (torneadofresado, etc) o mediante deformación en frío. Para ablandar el material puede hacerse un recocido. Se calienta la pieza entre 650 y 750ºC tras lo cual se mantiene la temperatura durante 3-4 horas antes de disminuir lentamente su temperatura. Es habitual mantener una subida y bajada alternativa de la temperatura en torno a los 723ºC.

Gráfica del recocido normal

Recocido normal

Mediante el recocido normal se afina el grano de la estructura y se compensan las irregularidades de las piezas producidas por deformaciones, ya sea en caliente o en frío, tales como dobladofundiciónsoldadura, etc. El procedimiento consiste en calentar a temperaturas entre 750 y 980ºC, conforme al contenido de carbono del material, tras lo que se mantiene la temperatura para después dejar enfriar lentamente al aire.