TRATAMIENTOS TERMICOS
TEMPLE SUPERFICIAL
OCURRE CUANDO LO QUE QUEREMOS OBTENER ES
DUREZA EN LA PERIFERIA.
Se trata entonces de calentar la superficie y luego enfriarla
rápidamente, de esa manera se obtiene una importante
dureza superficial, conservando un núcleo tenaz.
Temple a la llama: se trata de calentar una pieza mediante
uno o varios sopletes, hasta que se alcance la temperatura
prevista, luego se enfria en agua o cualquier otro medio
adecuado.
Se utiliza para aceros con C = 0,30 % a 0,60 %
TRATAMIENTOS TERMICOS
•
•
•
•
TEMPLE A LA LLAMA
La pieza permanece quieta y gira la llama
La llama permanece quieta y gira la pieza
Dispositivos en los que la llama y el enfriamiento se mueven
hacia un lado y la pieza hacia el otro.
• Dispositivo semiautomático: calienta la pieza, se desplaza y el
enfriador enfria la pieza, luego la sumerge .
TRATAMIENTOS TERMICOS
• TEMPLE A LA LLAMA
• Muchas veces se usa este tratamiento por la imposibilidad de
introducir una pieza en un horno. Otras veces necesitamos
endurecer una zona de la pieza solamente.
• La profundidad de temple puede oscilar entre 1 y 6 mm, la
dureza que se alcanza es alta.
• Depende de la forma en que se haga el enfriamiento para que
se produzcan o no deformaciones.
TRATAMIENTOS TERMICOS
• TEMPLE SUPERFICIAL
• TEMPLE POR INDUCCION
•hace pasar una corriente eléctrica de alta frecuencia que calienta las piezas
a elevadas temperatura. Luego se enfrían rápidamente con una ducha de
agua fría.
TRATAMIENTOS TERMICOS
• TEMPLE SUPERFICIAL
• TEMPLE POR INDUCCION
• Este procedimiento se utiliza para endurecer superficialmente
pequeñas piezas de acero, por temple en la zona periférica.
• El calentamiento por corrientes de alta frecuencia se efectúa en
pocos segundos, y se puede limitar a zonas
muy especificas.
TRATAMIENTOS TERMICOS
• TEMPLE POR INDUCCION
• Las piezas se colocan en el interior de una espira o conjunto de
espiras, a través de las cuales se hace pasar una corriente
eléctrica de alta frecuencia que calienta las piezas a elevadas
temperatura. Luego se enfrían rápidamente con una ducha de agua
fría.
Las espiras están constituidas por un tubo de cobre refrigerado
interiormente por agua.
TRATAMIENTOS TERMICOS
• TEMPLE POR INDUCCION
Un circuito de calentamiento por inducción es fundamentalmente un
transformador, en el que el primario esta constituido por las espiras a
través de las cuales pasa la corriente alterna y el secundario por la pieza
que se va a calentar.
TRATAMIENTOS TERMICOS
• TEMPLE POR INDUCCION
Control de la profundidad de calentamiento
La profundidad de calentamiento depende principalmente
de tres variables: Frecuencia, potencia y tiempo.
Modificando una de las características se modifica el
proceso.
El tiempo de calentamiento es de solo algunos segundos.
TRATAMIENTOS TERMICOS
• GRANALLADO – BOMBARDEO DE PERDIGONES
• No es un tratamiento térmico, pero provoca un aumento importante en
la dureza superficial.
• Se trata de un bombardeo con bolillas de acero, que provoca una
deformación superficial, y con esto un aumento considerable de la
dureza superficial.
• Es de gran utilidad en las piezas que están sometidas esfuerzos
repetidos ( fatiga), aumenta la resistencia a la rotura por fatiga.
TRATAMIENTO TERMICO
• CEMENTACION
• Cuando se requiere una gran resistencia al desgaste y un núcleo
tenaz se debe recurrir a :
• Cementación.
• Cianuración
• Carbo nitruración
• Nitruración
• Sulfinizacion
• Temple superficial
• Deposito de soldadura de capas duras de C y Cr
• Cementación: Consiste en aumentar el contenido de C en la
superficie de la pieza, para luego templar y revenir, quedando de esa
manera con gran dureza superficial
• Se pueden utilizar cementantes sólidos, líquidos o gaseosos
TRATAMIENTOS TERMICOS
CEMENTACION
En el proceso de cementación se distinguen 2 etapas
1- Absorción de C por el acero
2- Mejoramiento de las características por medio del tratamiento
térmico.
La cantidad y absorción de Carbono depende:
1 – De la composición del acero
2 – De la naturaleza de la sustancia cementante
3 – De la temperatura y del tiempo de duración de la cementación.
Capa cementada: capa que queda con C mayor que el del acero portante,
Capa dura: es la capa que queda después del temple con una dureza de 58 60 RC
TRATAMIENTOS TERMICOS
• CEMENTACION SÓLIDA
• No se usa el Carbón solo, se lo mezcla con carbonatos de
bario,calcio y sodio.
• Mezcla Caron 60% carbón vegetal y 40% carbonato bórico
TRATAMIENTOS TERMICOS
• CEMENTACION
• Se ha comprobado que la transferencia del carbono a los aceros se
hace por medio de los gases carbosos calientes que lo rodean,
siendo el CO el principal carburante. En las cajas el CO naciente a
altas temperatura es muy favorable para la carburación.
• Dentro de la caja se da 2 C + O2 = 2 CO
• En la cementation gaseous se puede usar metano CH4 = C + 2 H2
• En todos los casos a alta temperatura se forma
•
C + 3Fe = CFe3
• En el proceso de cementacion se senalan 3 fases diferentes :
• 1- Produccion del carbono naciente
• 2- Absorcion del carbono en la zona periferica
• 3- Difusion del carbono hacia la zona central
TRATAMIENTOS TERMICOS
• CEMENTACION EN BAÑOS DE SALES
• Sales utilizadas : Cianuro de Na , de K.
•
Cloruro y carbonato sodico
TRATAMIENTOS TERMICOS
• CIANURACION
• El carbono naciente y el nitrogeno naciente
frutos dela descomposicion a altas
temperaturas de los cianatos y carbonatos
ingresan a la capa del acero formando carburos
y nitruros que forman la capa cementada.
TRATAMIENTOS TERMICOS
• NITRURACION
• La nitruracion confiere la los aceros una dureza extraordinaria en la
periferia.
• Los objetos que se desean nitrurar deben ser templados y
revenidos con anterioridad para que queden con un nucleo duro.
• Las piezas luego de templadas y revenidas se colocan en una caja
cerrada y se le hace pasar una corriente de amoniaco. Todo el
conjunto se introduce en un horno a 500°. Al calentarse el
amoniaco se disocia quedando N atomico que forma nitruros con el
Al, Cr, Mo, e hierro de la superficie formando nitruros muy duros.
TRATAMIENTOS TERMICOS
• CARBONITRURACION
• Se diferencia de la cementacion porque parte del endurecimiento se
consigue por la accion del N
• Temperatura 850° en atmosfera gaseosa.
• Capas de 0,1 a 0,6 mm
• Dureza de la capa 60 a 65 RC
• El N2 absorbido en el proceso por el acero proviene del amoniaco
que se incorpora al gas.
• El N2 absorbido en el proceso disminuye la velocidad critica de
temple del acero. Por lo tanto la capa periferica de un acero
carbononitrurado templa mucho mas facilmente, que un acero solo
cementado. Podemos
TRATAMIENTOS TERMICOS
•CARBONITRURACION
•La presencia del N aumenta la templabilidad.
La presencia del N en la austenita del acero
carbonitrurado cuando este es calentado a alta
temperatura, da lugar a la mayor diferencia
entre la cementacion y la nitruracion .
•La austenita con C y N se transforma en
martensita a mas baja temperatura, y es mas
estable a baja temperatura, debido al N.
•En este tratamiento suele quedar en la
periferia austenita retenida
TRATAMIENTOS TERMICOS
•CARBONITRURACION
•Se emplea un gas portador, y se suministra N, y C para producir la
carbonitruracion.
•S agregamos hidrocarburos , metano, butano o propano, obtenemos C en
cantidades necesarias y con el amoniaco obtenemos el N.
TRATAMIENTOS TERMICOS
Hornos para cementacion gaseosa
TRATAMIENTOS TERMICOS
• SULFINIZACION
• Mejora notablemente la resistencia al desgaste.
• Temperaturas de 565°
• Banos de de dos sales de bajo punto de fusion:
• Carbonato sodico, cianuro sodico y cloruro de
potasio y una sal portadora de azufre, cloruro de
potasio, cianuro sodico y sulfito de sodio.
El proceso es el siguiente;
1 – Mecanizado de las piezas, con un
sobrematerial de 0.02 mm
2 – Precalentamiento para no enfriar el bano.
3 – introducir las piezas en el bano a 565°.
Con 60 minutos 0,15 mm de espesor
Con 3 horas se consiguen 0,3 mm
4 Sacar las piezas del horno e introducirlas
en el agua para que desprendan las sales.
5 rectificado de las piezas
Propiedad : resistencia al desgaste.
TRATAMIENTOS TERMICOS
• DIFERENTES CLASES DE TRATAMIENTOS
Eutectoide Laminar
SAE 1085
Estructura de
martensita gruesa
sobre una base de
austenita retenida
Eutectoide parcialmente
Globulizado SAE 1085
Estructura
martensitica enfriada
en aceite
Martensita
revenida SAE
1085, Agujas de
martensita y
sorbita
Martensita de
alto revenido y
sorbita
TRATAMIENTOS TERMICOS
Acero de bajo carbono laminado en frio y recocido
a distintas temperaturas, se obtienen diferentes
estructuras.
TRATAMIENTOS TERMICOS
Microconstituyentes de los aceros
FERRITA: Fe casi puro, contiene 0,008 % de C
Es uno de los constituyentes de la Perlita
Ferrita
Perlita
TRATAMIENTOS TERMICOS
Microconstituyentes de los aceros
PERLITA: Constituyente eutectoide tiene 87 % de Ferrita y 13 %
de Cementita.
Es laminar o globular
TRATAMIENTOS TERMICOS
Microconstituyentes de los aceros
CEMENTITA: Es uno de los constituyentes de los aceros.
Es un compuesto íntermetálico, Carburo de Fe, CFe3
TRATAMIENTOS TERMICOS
•
•
•
•
MICROCONSTITUYENTES DE LOS ACEROS
MARTENSITA : Es el constituyente típico de los aceros templados.
Esta formado por una solución sólida sobresaturada de CFe3 en Fe alfa.
Se obtiene por enfriamiento rápido de los aceros desde alta temperatura
TRATAMIENTOS TERMICOS
• OCONSTITUYENTES DE LOS ACEROS
• TROOSTITA :Es un agregado extremadamente fino de cementita y Fe
alfa. Se produce por enfriamiento de la austenita a velocidad ligeramente
inferior a la critica de de temple.
Es un constituyente radial,
aparece acompañando a la
marteñita y a la austenita ,
situandose en los
contornos de los cristales.
TRATAMIENTOS TERMICOS
• MICROCONSTITUYENTES DE LOS ACEROS
• SORBITA: Es un agregado de cementita y Fe alfa
• Se obtiene por enfriamiento de la austenita a velocidad bastante
inferior a la critica de temple.Su resistencia es de 88 a 140 Kg/mm²,
su dureza de 250 a 400 Brinell, alargamiento 10a 20%
Es el constituyente de
todos los aceros
forjados y laminados.
Se presenta en forma de
gusanitos, con bajos
aumentos aparece como
una mancha difusa.
TRATAMIENTOS TERMICOS
• MICROCONSTITUYENTE DE LOS ACEROS
• BAINITA: Es un tratamiento que se obtiene del enfriamiento
isotermico de los aceros.
• Enfriamiento en hornos de sales a temperatura constante. Es
una estructura de martempering.
TRATAMIENTOS TERMICOS
• MICROCONSTITUYENTES DE LOS ACEROS
• CARBUROS
• Son compuestos intermetalicos que se forman al combinarse con el C.
Tienen 3 formas de generarse:
• 1 - Carburos simples formados por un elemento especial combinado
con el carbono.
• 2 – Carburos dobles de un elemento especial y Fe.
• 3 – Carburos constituidos por mezclas isomorfas de un carburo simple
con carburo de Fe.
TRATAMIENTOS TERMICOS
MICROCONSTITUYENTES DE LOS ACEROS
INCLUSIONES NO METALICAS : Son elementos extranos a la
matriz metalica que aparecen en los aceros. Siendo muy
perjudicial su presencia. Pueden prevenir de la escoria, del
refractario, etc. se pueden clasificar en : Sulfuros, oxidos y
silicatos,
Descargar

TRATAMIENTOS TERMICOS - Ciencia de los Materiales