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TRATAMIENTO TERMICO DE LOS ACEROS

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TRATAMIENTOS TERMICOS

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CURVAS TEMPERATURA-TIEMPO-TRANSFORMACIN

TRATAMIENTO TERMICO DE LOS ACEROSRECOCIDORECOCIDOSe puede entender el recocido como el calentamiento del acero por encima de las temperaturas de transformacin a la fase austentica 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.

RECOCIDOLas etapas de un recocido son:- Calentamiento del material a una temperatura prefijada.- Mantenimiento del material durante un cierto tiempo a la temperatura anterior.- Enfriamiento lento hasta la temperatura ambiente a una velocidad determinada.

RECOCIDO CALENTAMIENTO DE LOS ACEROOXIDACION Y DESCARBURACION: importancia de la atmosfera en que se produce el calentamiento de los aceros. En medio altamente oxidante Fe + 1/2O2 FeO + 1/2O2 Fe2O3 y tambin C + 1/2O2 CO C + O2 CO2

OxidacinPerdida de metalDeterioro superficialDescarburacin SuperficialPerdida de durezaRECOCIDOMicro estructura de un acero ferrtico antes de la deformacin, despus de la deformacin y despus de un tratamiento de recocido con recristalizacin

RECOCIDOOBJETIVOLa eliminacin de las tensiones generada en el temple.- Ablandar el material.Aumentar la plasticidad ductilidad y tenacidad del material.- Regenerar su microestructura.- Refinar el tamao del grano- Conseguir una determinada estructura

RECOCIDOESTRUCTURADependiendo del porcentaje de carbono; luego del recocido se pueden obtener diversas estructuras tales: - Aceros Hipoeutectoides : Ferrita + Cementita - Aceros Eutectoide: Perlita - Aceros Hipereutectoides: Perlita + Cementita

RECOCIDONormalizado (N) y al del recocido de regeneracin total (R): a) para un acero hipoeutectoide y b) para un acero eutectoide.

RECOCIDOTIPOS

Doble recocidoRecocidos isotrmicos y PatentingRECOCIDOTIPOS

RECOCIDORecocido Completo: Afina el grano cuando ha crecido producto de un mal tratamiento. Se realiza en aceros hipoeutectoides.Recocido Incompleto: Elimina tensiones. Slo recristaliza la perlita. Es ms econmico que el anterior.Recocido de Globulizacin: Mejora la mecanibilidad en los aceros eutectoides e hipereutectoides.Recocido de Recristalizacin: Reduce tensiones y elimina la acritud.Recocido de Homogenizacin: Elimina la segregacin qumica y cristalina. Se obtiene grano grueso por lo que es necesario un recocido completo posterior.

RECOCIDO SUPERCRITICORECOCIDO DE HOMOGENEIZACIN ( completa - austenizacin)Su objetivo es eliminar o minimizar la heterogeneidad qumica (segregacin) del metal producido, normalmente, por una solidificacin defectuosa.Se realiza calentando el acero unos 200 C por encima de la t crtica superior (A3 A1), y despus se enfra muy lentamente.

RECOCIDO SUPERCRITICORECOCIDO DE REGENERACIN O TOTAL ( completa)Se realiza calentando el acero unos 50 C por encima de la t crtica superior (A3 A1), despus se enfra lentamente en el horno hasta la transformacin de la austenita en perlita para, finalmente, dejar enfriar al aire.El propsito del recocido es el de refinar el tamao del grano, proporcionar suavidad, mejorar las propiedades elctricas y magnticas y mejorar el maquinado. El recocido es ablandar los aceros y regenerar la microestructura, de forma que sea lo ms parecida a lo que nos dara el diagrama de fases Fe-Fe3C

RECOCIDO SUPERCRITICORECOCIDO GLOBULAR SUPERCRTICO ( incompleta)Su objetivo es conseguir estructuras globulares en vez de laminares, tanto en la ferrita como en la Fe3C, de aceros aleados y de alto %C.Se realiza calentando el acero unos 20 C por encima de A1, seguido de un enfriamiento muy lento hasta aproximadamente 500 C. Finalmente se puede seguir enfriando al aire.

RECOCIDO SUPERCRITICORECOCIDO GLOBULAR SUPERCRTICO ( incompleta)Se utiliza para alcanzar el mximo ablandamiento en acero muy carburados (hipereutectoides).Temperatura entre Ac1 y Acm, transformndose en Austenita y Cementita.Se enfran en horno hasta 500 y continuando despus al aire (estables).El ablandamiento se produce cuando la perlita (globular) se une con partculas de cementita, formando esferas que se distribuyen entre la ferrita.

RECOCIDO GLOBULAR

RECOCIDO AUSTENIZACION - TOTAL

RECOCIDO SUBCRITICOEl calentamiento se hace por debajo de la temperatura crtica inferior, no teniendo tanta importancia como en el caso anterior la velocidad de enfriamiento, pudiendo incluso enfriarse el acero al aire sin que se endurezca. Por medio de este tratamiento se eliminan las tensiones del material y se aumenta su ductilidad.

RECOCIDO SUBCRITICOSe pueden distinguir tres clases de recocidos subcrticos: a) de ablandamientob) contra acritud c) globular

RECOCIDO SUBCRITICORECOCIDO DE ABLANDAMIENTOSu principal objeto es ablandar el acero de alto %C por un procedimiento rpido y econmico. Con este tratamiento no se suelen obtener las menores durezas, pero en muchos casos las que se consiguen son suficientes para mecanizar perfectamente los materiales.Se realiza de una forma sencilla y rpida, calentando el acero hasta una t cercana a A1, dejando despus enfriar la pieza al aire.El proceso consiste en calentar el acero hasta una temperatura, que siendo inferior a la crtica A1, sea lo ms elevada posible y enfriar luego al aire. Las durezas que se obtienen en ciertos aceros de herramientas y de construccin de alta aleacin, despus de este tratamiento, suelen ser algunas veces demasiado elevadas para el mecanizado.

Se utiliza para facilitar la mecanizacin en piezas, previamente templadas.Se calientan a una temperatura algo inferior a Ac1 eutectoides, Ac3 hipoeutectoides Acm hipereutectoides.Convierte los constituyentes del temple: martensita, bainita y perlita en austenita.Enfriando lentamente al aire los convierten en ferrita, cementita y perlita.Recocido de ablandamiento

RECOCIDO SUBCRITICORECOCIDO CONTRA ACRITUDSu objetivo es eliminar la acritud en aceros que han sido estirados o laminados en fro, as como mejorar su ductilidad y maleabilidad.Se realiza calentando el acero hasta una t ligeramente superior a la de recristalizacin, seguido de un enfriamiento al aire.Se efecta a temperaturas de 550 a 650, y tiene por objeto, principalmente, aumentar la ductilidad de los aceros de poco contenido en carbono (menos de 0,40 %) estirados en fro. Con el calentamiento a esa temperatura se produce recristalizacin por lo que se destruyen los granos alargados de la ferrita, apareciendo nuevos cristales polidricos ms dctiles que los primitivos, que permiten estirar o laminar nuevamente el material sin dificultad.

RECOCIDO SUBCRITICORECOCIDO GLOBULARSu objetivo es conseguir globulizar la estructura de la Fe3C, en los aceros de bajo %C y de baja aleacin.Se realiza calentando el acero hasta una t inferior pero muy prxima a A1, para enfriarlo despus muy lentamente.En ocasiones para obtener en los aceros al carbono y de baja aleacin una estructura de muy baja dureza, se les somete a los aceros a un calentamiento prolongado a temperaturas inferiores pero muy prximas a la crtica A1, debiendo luego enfriarse el acero lentamente en el horno. A esas temperaturas la cementita, que en un principio es laminar, adopta la forma esfrica o globular, debido a que esta forma es energticamente ms estable que la laminar. El resultado es similar al de los recocidos globulares de austenizacin incompleta RECOCIDO SUBCRITICO

RECOCIDO SUBCRITICORECOCIDO DE ESTABILIZACINSu objetivo es eliminar las tensiones internas que quedan en los aceros despus de ser moldeados o mecanizados, y que pueden acabar deformando el material.Se realiza calentando el acero hasta unos 100 200 C durante un tiempo muy prolongado, para acelerar la estabilizacin del material.RECOCIDOS ISOTRMICOSLos recocidos isotrmicos son tratamientos de ablandamiento que consisten en calentar el acero por encima de la temperatura crtica superior o inferior segn los casos (generalmente de 740 a 880) y luego enfriar hasta una temperatura de 600-700, que se mantiene constante durante el tiempo suficiente para conseguir la completa transformacin isotrmica de la austenita y finalmente, se enfra al aire. RECOCIDOS ISOTRMICOS

RECOCIDOS ISOTRMICOSCon completa o incompleta, se enfra rpidamente hasta una t inferior a A1, se mantiene constante la t hasta que se verifica la transformacin de la austenita en perlita, y despus se enfra al aire.

RECOCIDOS ISOTRMICOSSe alivian tensiones en su etapa isotrmica, a la vez que se consiguen estructuras ms homogneas.Supone un importante ahorro de tiempo, con respecto a recocidos de similares caractersticas (regeneracin)

RECOCIDO DE AUSTENIZACIN INCOMPLETA (GLOBULARES) El Recocido de Esferoidizacin tendr por finalidad mejorar la maquinabilidad del acero hipereutectoide que es tratado por medio del Recocido Total y la forma en que lo hace es destruyendo la red de cementita en pequeos fragmentos; este proceso favorecer la formacin de Carburo Esferoidal o globular en una matriz Ferrtica.

RECOCIDO DE AUSTENIZACIN INCOMPLETA (GLOBULARES) La forma esferoidal adquirida se debe a que es la forma geomtrica que menor energa libre posee en relacin a su entorno.

RECOCIDO DE AUSTENIZACIN INCOMPLETA (GLOBULARES) Existen dos mtodos utilizados para la Esferoidizacin de los aceros hipereutectoides que son los siguientes:Calentar y enfriar alternadamente entre las temperaturas que estn justamente por encima o por debajo de la lnea critica inferior.

RECOCIDO DE AUSTENIZACIN INCOMPLETA (GLOBULARES) Al primero de estos tratamientos se le suele simplemente llamar recocido globular oscilante Al segundo se le llama simplemente recocido globular de austenizacin incompleta.

DOBLE RECOCIDO.Cuando se desean obtener muy bajas durezas se suele dar a los aceros primero un recocido de regeneracin y luego otro subcrtico. Para aceros con menos de 0,6 % de carbono, cual comprende 4 etapas:

1. Calentar el acero por encima de su punto critico superior y mantenerlo hasta conseguir la completa disolucion de la ferrita, empleando la t mas baja posible para mantener el minimo tamao de grano

DOBLE RECOCIDO2. Enfriar con lentitud hasta justamente por debajo del punto critico inferior , esto produce grano de ferrita del mismo tamao, aproximadamente de los granos de austenita conseguidos antes.3. Recalentar, exactamente, por encima del punto critico inferior y mantener la t hasta que se disuelva cualquier area de perlita formado en la etapa anterior, y4. Enfriar muy lentamente, con lo que se produce areas perliticas finas, sin deshacer los granos de ferrita.

RECOCIDOS PATENTING El patenting fue posiblemente el nico tratamiento trmico patentado, de ah su nombre. Este tratamiento lo utilizan casi exclusivamente las trefileras de alambre de acero de altas prestaciones, con contenidos en carbono prximos al eutctico y consiste en una austenizacin seguida de un enfriamiento en bao de plomo entre 450-500C, es por tanto un tratamiento isotrmico. Adems de plomo pueden utilizarse sales o aire, pero con peores resultados. RECOCIDOS PATENTING Con este tratamiento se obtiene una microestructura entre perlita muy fina y bainita superior con una resistencia y tenacidad excelentes. Puede ser un tratamiento final o un tratamiento intermedio entre trefilado y trefilado ya que dicha microestructura al tener lminas de cementita muy finas corre menos peligro de romper que la perlita gruesa al deformar plsticamente. Con este tratamiento se hacen cuerdas de piano y cables de acero en general (Calabrotes, frenos de bici, cables de gras, etc.)