Tratamientos térmicos inacap

8/18/2019 Tratamientos térmicos inacap

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Tratamientos térmicos


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Índice• ¿Qué es el normalizado?• Características• ¿Cómo se realiza?

- Factores que infuyen

- Procedimiento- Diagrama temeratura-tiemo- !igni"cado de #$ y #%- #ustenización

- &n'riamiento del acero- (ecristalización y #"no de erlita- )ormalizado en aire agitado- &n'riamiento "nal

- &n'riamiento 'uera del equili*rio


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• Proósito del normalizado• +ios de aceros en el normalizado

• ,orno de camana• Conclusión


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¿Qué es el normalizado?

• &s un tratamiento térmico que tieneor o*eti.o dear al acero con unaestructura y roiedades que sonclasi"cadas como normales ycaracterísticas originales de sucomosición


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• &l )ormalizado consiste en calentarel acero a una temeratura de /01 a201 suerior a la crítica3 y una .ezque 4aya asado todo el metal alestado austenítico3 se dea en'riandoal aire li*re e incluso dentro del

mismo 4orno ara que elen'riamiento sea mas lento y todo elmaterial recuere su estructura

inicial5


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Características delnormalizado

• !e di'erencia del recocido de regeneracióny del temle3 en que el en'riamiento es

muc4o m6s lento en el recocido 7dentrodel 4orno8 y muc4o m6s r6ido en eltemle 7en agua8

• &l o*eti.o 'undamental es .ol.er el acero

al estado que se suone normal3 desuesde 4a*er su'rido tratamientos de'ectuosos3o *ien desués de 4a*er tra*aado encaliente o en 'río or 'ora3 laminación5


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Afina su estructura y eliminar tensiones internas.Se emplea casi exclusivamente para aceros al

carbono de baja aleación: 0,15 a 0,50 por ciento de

.

!l resultado depende del espesor de la pie"a, ya #ue

las velocidades de enfriamiento son mayores en laspie"as del$adas #ue en las pie"as $ruesas

Es recomendable tener presente que el uso de este

proceso también se usa para disminuir el tamaño de

grano, brindándoles de esta forma propiedadesmetalúrgicas a las piezas en su mayoría forjadas

tales como ruedas dentadas en bruto, a las cuales les

mejora su capacidad de mecanización y así mismo

les proporciona características optimas para aplicar

sobre ellas temples con un mínimo de deformación.


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¿Cómo se realiza?

• &l rocedimiento consiste en calentar la iezaentre %0 y 20 grados centígrados or encimade la temeratura crítica suerior3 tanto ara

aceros 4iereutectoides3 como ara aceros4ioeutectoides3 y mantener esa temeraturael tiemo su"ciente ara conseguir latrans'ormación comleta en austenita5 #

continuación se dea en'riar en aire tranquilo3o*teniéndose una estructura uni'orme yroiedades originales del acero5


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Factores que infuyen

• :a temeratura de cristalización no de*eso*reasar muc4o la temeratura critica5

• &l tiemo al que se de*e tener la ieza a estatemeratura de*er6 ser lo mas corto osi*le5

• &l calentamiento ser6 lo mas r6ido osi*le5

• :a clase y .elocidad de en'riamiento de*er6n seradecuados a las características del material quese trate5


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• ;n )ormalizado correcto requiere lacomleta y 4omogéneaaustenización del material antes delen'riamiento5 &n la 'ase deen'riamiento el material es deado alam*iente ara *aar su temeratura

lentamente y recuerar su estructuraoriginal5 &l en'riamiento son ciclos detemeratura-tiemo di'erentes ara

cada tio de acero deendiendo de


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+a*la de +< denormalizado ara

aceros


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• )ormalización de iezas 'orada=• Cuando las iezas 'oradas se normalizan antes

de la cementación o del temle y re.enido3 se

usan los .alores sueriores del inter.alo detemeraturas anotadas5• :as iezas 'oradas3 con un contenido de

car*ono del 05>2 o menos3 casi nunca son

normalizadas ya que solo un se.ero temle aartir de la temeratura de austenizaciontendría un e'ecto signi"cati.o so*re suestructura y dureza


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• Normalización de barras:

• Frecuentemente, los estados fnales de los productos de un tren de laminación en caliente,

empleado en la abricación de barras o tubostienen propiedades cercanas a aquellasobtenidas durante la normalización. Cuandoesto ocurre el normalizado no es necesario.

• La normalización elimina la eseroidizacion yrestaura la estructura perlitica benéfca para lamaquinabilidad en aceros de bajo y mediocarbono y en aceros aleados.


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@r6"co de normalizado


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(egión del diagrama Fe-C


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&n'riamiento del acero

• #l en'riar m6s r6idamente el acero 4ace que latrans'ormación de la austenita y la micro estructuraresultante se .ean alteradas5

• Aa que como el en'riamiento no se roduce en

condiciones de equili*rio3 el diagrama 4ierro-car*ono del 4ierro no es alica*le ara redecir lasroorciones de 'errita y erlita roeutectoide queeBistir6n a temeratura am*iente5

• !e tendr6 menos tiemo ara la 'ormación de la'errita roeutectoide3 en consecuencia3 4a*r6menos cantidad de esta en comaración con losaceros recocidos5


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• Desués de un tiemo determinadode ermanencia a esa temeratura3realizar un en'riamiento al aire5


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• :a .elocidad de en'riamiento en elnormalizado se entiende como elunto en que la austenita se

trans'orma en erlita5• &sta .elocidad de en'riamiento se

sita en 001C3 o en inter.alos de

001 a 2001C5


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• &l en'riamiento osterior se realiza atemeratura am*iente3 dando lugara la recristalización y afno de laperlita.

• Estructura perlita de un acero.


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(ecristalización

• :a recristalización es una técnicainstrumental muy utilizada en losla*oratorios ara lle.ar a ca*o la

uri"cación de sustancias sólidasque contienen equeEas cantidadesde imurezas3 como or eemlo los

aceros con *ao orcentae decar*ono5


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#"no de la erlita

• Proceso de descar*uración yeliminación de imurezas al que sesomete el arra*io 74ierro de rimera

'undición con alto orcentae decar*ono8 ara la o*tención del acero5


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• &l 4ec4o de que la erlita 7'errita cementita8 se 4aga m6s "na imlicaque las lacas de cementita est6n

m6s róBimas entre sí3 lo que tiendea endurecer la 'errita3 de modo queesta no ceder6 tan '6cilmente3

aumentando así la dureza5


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)ormalizado en aire agitado

• !u o*eti.o es eliminar la estructurade *andas que se roduce en losaceros laminados en caliente5 &l

en'riamiento m6s r6ido limita ladi'usión y con ello3 la 'ormación de'errita roeutectoide3 logr6ndose una

meor maquina*ilidad y roiedadesmec6nicas luego de un tratamientode endurecimiento suer"cial5


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&n'riamiento "nal

• #l "nalizar la trans'ormación3 setemlan en agua o aceite3 lo quedeterminara su grado de dureza5


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&n'riamiento 'uera del equili*rio

• &l en'riamiento 'uera del equili*riotam*ién cam*ia el unto eutectoide 4aciauna roorción de car*ono m6s *aa en

los aceros 4ioeutectoides y m6s alta enlos aceros 4iereutectoides5• &l e'ecto neto de la normalización es que

roduce una estructura de erlita m6s "na

y m6s a*undante que la o*tenida or elrecocido3 resultando un acero m6s duro ym6s 'uerte5


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Proósito del normalizado

• &l roósito de la normalización es roducir unacero m6s duro y m6s 'uerte que con elrecocido total3 de manera que ara algunasalicaciones éste sea el tratamiento térmico"nal5

• !in em*argo3 la normalización uede utilizarseara meorar la maquina*ilidad3 modi"car yre"nar las estructuras dendríticas de iezas de'undición3 re"nar el grano y 4omogeneizar lamicro estructura ara meorar la resuesta enlas oeraciones de endurecimiento5


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• #l 4acer que el normalizado tengauna mayor raidez de en'riamientoeste a'ectar6 a la temeratura de

trans'ormación de austenita y en la"neza de la erlita5


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+ios de aceros en elnormalizado• #lto orcentae de car*ono• Gediano orcentae de car*ono• Hao orcentae de car*ono


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#lto orcentae de car*ono

• &n el caso de losaceros con *astantecontenido en car*onoy muc4atemla*ilidad3 estetratamiento uedeequi.aler a un temlearcial3 dondeaarezcan roductoserlíticos ymartensíticos5


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Gediano orcentae de

car*ono• Cuando se trata deaceros de contenidomedio en car*ono7entre 05% I 032C8 ladi'erencia deroiedades es mayorque en el caso anteriorJen general3 el rocesode normalizado da m6sdureza5


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• Para aceros con *ao contenido decar*ono no aleados no eBiste muc4adi'erencia entre realizar un

normalizado o un recocido5


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,orno de camana

• &n la industria el 4orno mas tíico y comnara realizar el normalizado es el 4orno decamana el cual uede 'uncionar a gas oeléctricamente5

• :os 4ornos de camana calentado a @asalcanza temeraturas de +ratamiento entre >20C< y $020 C


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Características del4orno de camana• &l 'uncionamiento del 4omo es totalmente

autom6tico5• &l control de la temeratura se lle.a a ca*o

mediante termorreguladores electrónicos dealta "a*ilidad5• :a c6mara est6 construida mediante

4ormigones re'ractarios de alta resistencia

mec6nica ara garantizar una larga .ida5• &l aislamiento se realiza mediante "*rasminerales y cer6micas de *aa masa térmica ygran oder calorí'ugo3 ara reducir las

érdidas de calor5


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• :as roiedades mec6nicas de las aleaciones de un mismo

metal3 y en articular de los aceros3 reside en la comosición

química de la aleación que los 'orma y el tio de tratamiento

térmico a los que se les somete5

• :os tratamientos térmicos modi"can la estructura cristalina que

'orman los aceros sin .ariar la comosición química de los

mismos5

Recocido


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• &l olimor"smo es la caacidad de algunos materiales de

resentar distintas estructuras cristalinas3 con una nica

comosición química3 :a K-'errita3 la austenita y la L-'errita

son olimor"smos del 4ierro5


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Cuando el acero3 desués de estar al roo

.i.o3 se dea en'riar lentamente3 los 6tomos

de 4ierro se acomodan 'ormando la red

cristalina llamada 'errita5

Cuando el acero se calienta al roo .i.o la

estructura atómica del acero cam*ia5 #rri*a

de >


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Gicroestructura erlita

Gicroestructura de un acero eutectoide en'riadolentamente Perlita eutecotide 3 la 'ase oscura es

cementita y la *lanca 'errita5


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#cero 4ioeutectoidemicro estructura

•Gicroestructura de un acero 4io eutectoide con03%2 de C en'riado lentamente5 &l constituyente*lanco es 'errita y el oscuro es Perlita5


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#cero ,iereuctoide micro

estructuraGicroestructura de un

acero 4iereutectoide con

$3> de C en'riado

lentamente5

&l constituyente *lanco es

cementita ro eutectoide

que se 'ormo en los limites

de grano de la austenita y

el resto es erlita laminar5


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+ra*ao en 'rio

+odo metal que 4aya sido re.iamente tra*aado en 'río3

sean or medio de los mecanismos de de'ormación l6sticaor

deslizamiento3 altera las roiedades mec6nicas de

este metal5


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(ecocido

!e uede entender el recocido como el calentamiento del acero

or encima de las temeraturas de trans'ormación a la 'ase

austenítica3 seguida de un en'riamiento lento5 &l resultado de este

lento en'riamiento es el de o*tener un equili*rio estructural y de

'ase en los granos del metal5


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Con este tratamiento selogra

#umentar la elasticidad3

mientras que disminuye

dureza5

Facilita el mecanizado de lasPiezas al 4omogeneizar laestructura A a"nar el grano


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• &liminar la acritud que se roduce eltra*ao en 'río y las tensionesinternas

• #umentar la lasticidad3 ductilidad ytenacidad del material


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&taas de recocido


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Calentamiento

•:as iezas de oco esesor y de 'ormas sencillas se ueden

introducir directamente en los 4ornos calientes a una temeratura

entre 20 y M201C5

•Cuando las iezas son gruesas3 el calentamiento de*e ser

rogresi.o y uni'orme5

•:os calentamientos r6idos son muy eligrosos en iezas gruesas y este e'ecto negati.o se agra.a cuando aumenta

el contenido de car*ono del acero3 en los cuales el


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Permanencia a una temeratura

•Para que se 'orme una austenita 4omogénea es necesario

que el orcenta-e de car*ono de*e ser el mismo en toda lamasa de la ieza5 :a di'usión del car*ono es m6s r6idacuando aumenta la temeratura5

•&l tiemo de ermanencia oscila entre media 4ora y una 4ora or ulgada de esesor de ieza5


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&n'riamiento

•Cuando se mantiene el acero a una temeraturam6s que la temeratura crítica suerior3 los cristalesde austenita tienden a aumentar de tamaEo3 cuantom6s alta sea la temeratura3 mayor duración delcalentamiento5

•Para a"nar el grano *astar6 con calentar la ieza auna temeratura lo m6s usto or encima de la críticay luego en'riar m6s o menos r6idamente al aire5


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+ios de recocido


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(ecocido ara laeliminación de es'uerzos

• &ste roceso se utiliza ara eliminar esuerzos

residuales de*idos a un 'uerte maquinado uotros rocesos de tra*ao en 'río5 &ste recocido3tam*ién denominado su*crítico3 se lle.a a ca*o a

temeraturas or de*ao de la línea crítica in'erior#%5

• !e alica ara eliminar tensiones y roducir la


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•!e alica ara eliminar tensiones y roducir la recristalizacion de los metales tra*aados en 'rio


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(ecocido del roceso

•&s un roceso muy arecido al recocido ara

eliminar es'uerzos3 ya que se calienta el acero auna temeratura or de*ao de la línea críticain'erior5

id d l * li ió


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(ecocido de glo*ulización oes'eroidización5

•Cuando se calientan aceros que tienen mas de 052de car*ono 4asta llegar ustamente or de*ao de latemeratura critica in'erior3 la cementita en loscristales tienden a N4acerse es'erasO5 &ste rocesosse denomina es'eroidizacion de la cementita erlitica5


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•;sado en aceros 4ioeutectoides ara a*landarlos

desués de un anterior tra*ao en 'río5

•:os .alores m6s altos de ductilidad or lo general

est6n asociados con la microestructura glo*ulizadaque solo se o*tiene en un rango entre los 20 y 00grados centígrados5


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• +emeraturas or encima de la crítica roducen'ormación de austenita que durante el en'riamiento

genera erlita3 ocasionando un aumento en la durezano deseado5

•Por lo general se desea o*tener glo*ulización en iezas como lacas delgadas que de*en tener alta ductilidad y*aa dureza5


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(ecocido de regeneración

• +am*ién llamado normalizado3 tiene como 'unciónregenerar la estructura del material roducido or temle o'ora5

•!e alica generalmente a los aceros con m6s del 05 de C3 mientras que a los aceros con menor orcentae de C sólo

se les alica ara "nar y ordenar su estructura5

• !e lle.a a ca*o al calentar aroBimadamente a >01C orencima de la línea de temeratura crítica suerior seguida

de un en'riamiento al aire 4asta la temeratura am*iente5


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&l e'ecto neto de la normalización es=

•De manera que ara algunas alicaciones térmico "nal5


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(ecocido isotérmico

•!e utiliza ara ablandar piezas que an sido orjadas en caliente y erramientas de alta aleación.

• !e calientan a una temeratura #c$201C5

•!e en'rían 4asta una temeratura de 00 1 C y manteniéndola 4asta que toda la austenita se

trans'orma en erlita5

(ecocido de


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(ecocido de4omogenización

•!e utiliza ara destruir las etero!eneidades

qu"micas que se ori!inan en la solidifcación.

•!e calientan a una temeratura #c% >0015 !e

'a.orece la di'usión de todos los elementosresentes5

•&n'riando lentamente en 4orno5 elocidad de


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#ceros recocido

5


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(ecocido insu"ciente

Fotomicrogra'ía de una laca de 05

mm de esesor5 .ista de la estructura

en el esesor3 en sentido trans.ersal

al de la laminación5 :os granos

cristalinos del centro est6n

de'ormados 7acritud8 y los de la

suer"cie est6n normales


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,ornos ara recocido

!on 4ornos diseEados ara alcanzar temeraturas de tra*ao de

$$001 C -$/001 C m6Bimas3 caaces de ro.ocar el cam*io necesario en la estructura metalogr6"ca del metal a tratar5


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&n la .ersión de 4orno eléctrico3 se re.é una entrada de gas

rotector 7generalmente nitrógeno8 a la c6mara de tratamiento

con el "n de roteger a las iezas a tratar contra la

descar*uración5

Cuando se trata de 4ornos a com*usti*les líquidos o

gaseosos3

la regulación del circuito de com*ustión ermite o*tener en


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&nsayo Rominy


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+emla*ilidad

• :a caacidad de un acero aleado aratrans'ormarse en martensita durante undeterminado temle deende de la comosiciónquímica y est6 relacionada con un ar6metro

denominado temla*ilidad5 +odos los acerosaleados tienen una relación esecí"ca entre lasroiedades mec6nicas y la .elocidad deen'riamiento


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+emla*ilidad

+emla*ilidadS es un término utilizado ara descri*ir la atitud de unaaleación ara endurecerse or 'ormación de martensita3 comoconsecuencia de un tratamiento térmico5 +emla*ilidad no es dureza3 quesigni"ca resistencia a la enetración3 aunque se utilizan medidas de durezaara determinar la eBtensión de la trans'ormación martensítica en elinterior de una ro*eta5 ;n acero aleado de alta temla*ilidad es aquel

que endurece3 o 'orma martensita3 no sólo en la suer"cie sino tam*ién ensu interior3 es decir3 la temla*ilidad es una medida de la ro'undidad a lacual una aleación esecí"ca uede endurecerse5 +&GP:#HT:TD#D:a temla*ilidad .iene de"nida or la cur.a +++ y la enetración deltemle or la interacción de esa cur.a con las de en'riamiento5 Por tanto3

si se comaran entre sí los resultados de temlar una ieza de un mismotamaEo emleando igual se.eridad de en'riamiento3 el resultado deltemle deender6 eBclusi.amente del acero5 &n ello se 'undamenta elensayo Rominy5


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¿Que es el ensayo ominy?

;n rocedimiento est6ndar utilizadoamliamente ara determinar la temla*ilidades el ensayo Rominy 7)orma ;)&-&) T!U />-&nsayo de temla*ilidad or temlado "nal85&n este ensayo se mantienen constantes todoslos 'actores que infuyen en la ro'undidad delendurecimiento de la ieza3 eBceto lacomosición3 como or eemlo tamaEo y'orma de la ieza y tratamiento de temle5

¿ &n que consiste el


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¿ &n que consiste elensayo Rominy ?

Gétodo Rominy o &nsayo Rominy es un rocedimiento est6ndar aradeterminar la temla*ilidad5!e trata de temlar una ro*eta estandarizada del acero estudiado5Primero se calienta a la temeratura de austenización3 en'ri6ndolaosteriormente mediante un c4orro de agua con una .elocidad de fuo y auna temeratura eseci"cada3 el cual sólo en'ría su cara in'erior5 Dic4a

cara acta como suer"cie temlante y en'ría la ro*eta de 'ormalongitudinal 4acia su eBtremo suerior sólo or conducción3 aareciendoun gradiente de .elocidades de en'riamiento desde la m6Bima .elocidaden el eBtremo temlado 7in'erior83 a la mínima en el eBtremo suerior5;na .ez que la ro*eta se 4a en'riado a temeratura am*iente3 sedes*asta una tira de 03/ milímetros de esesor y se determina la dureza a

lo largo de los 20 mm rimeros de la ro*eta5 &n los rimeros $>32 mm laslecturas de dureza se toman a inter.alos de $3 mm y en los %32 mmsiguientes cada %3> mm5 Desués se traza una cur.a de temla*ilidadreresentando los .alores de dureza en 'unción de la distancia al eBtremotemlado5


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Procedimiento del ensayo

• :a ro*eta cilíndrica de >2 mm de di6metro y $00mm de longitud3 en rimer lugar se calienta 4astatemeratura autenizacion del acero en cuestión3en el 4orno adecuado3 durante una media 4ora3

ara asegurar que incluso el ncleo de la ro*etaresulte austenizado


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• # continuación se transorta la ro*eta aun disositi.o de en'riamiento construidotam*ién segn norma5 &l tiemo

transcurrido desde que se eBtrae laro*eta el 4orno 4asta que se inicia sure'rigeración no de*e suerar los 2segundos5


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• &l disositi.o del temle tiene un elemento de "acióny centrado de la ro*eta3 situado en la .ertical delori"cio de salida del agua3 a "n de que el en'riamientotenga lugar eBclusi.amente or su *ase in'erior7tam*ién ara ello3 mientras dura el ensayo3 eldisositi.o de*er6 estar al a*rigo de corrientes deaire85

• +emlada así la ro*eta las .elocidades deen'riamiento de todos sus untos V or tanto tam*ién

de los situados en su suer"cie lateral3 estén m6s omenos aleados de la *aseV3 resulten "as yer'ectamente conocidas5


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• &l c4orro de agua tiene una .elocidad defuo y una temeratura eseci"cadas 7>21C85 De este modo3 la .elocidad deen'riamiento es m6Bima en el eBtremotemlado y disminuye a lo largo de laro*eta5


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• &n la ta*la se indican esas.elocidades de en'riamiento= en'unción de la distancia de cada unto

de la generatriz al eBtremotemlado5


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;na .ez en'riada lenamente la ro*eta selanean or recti"cado dos generatrices3situadas a $M0


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Revenido

I d ió


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Introducción

• Uno de los materiales más usado son los aceros,

pero para poder utilizarlo es necesario someterlos

a distintos tratamientos térmicos para así, poder

alcanzar las características deseadas.• Es por eso que a partir de aquí se presenta en

especial el tratamiento térmico del revenido, dando

énfasis a las características principales delproceso, sus etapas y condiciones necesarias para

realizar dicho tratamiento.

El id


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El revenido

• Los aceros suelen quedar excesivamenteduros y sore todo muy frá!iles después deltemple, por lo que se le somete acontinuaci"n para evitar dichos efectos a otro

tratamiento llamado revenido. El o#etivo delrevenido no es eliminar los efectos del

temple sino modificarlos, disminuyendo la

dureza y resistencia, aumentando la

tenacidad y eliminando tamién las

tensiones internas que tiene los aceros

templados para evitar posteriores

deformaciones.

¿En que consiste el


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¿En que consiste elrevenido?

•El revenido es un tratamiento térmico

que consiste en proporcionar un

calentamiento a una pieza, después

del temple o normalizado, entre la

temperatura amiente y la de

transformaci"n $c% &aprox. '() *+.,

se!-n el tipo de acero a tratar,

efectuándose un mantenimiento más o

menos prolon!ado a esta temperatura,

se!uido de un enfriamiento adecuado.


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• Esto conlleva a un calentamientode la martensita producida por eltemple, la cual presenta ciertas

transformaciones durante elrevenido, dichas transformacionescomprenden ciertas etapas, que a

veces se solapan entre sí

Primera etapa(100 ! "


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Primera etapa(100 ! "#00 !$

• La martensita de estructura tetra!onal rechazael carono en exceso y da ori!en a laprecipitaci"n de un caruro denominado épsilon&, de estructura hexa!onal compacta y f"rmulaaproximada /e 0,1 +. 2or mi!raci"n del caronose reduce la tetra!onalidad de la martensita ycuando el carono lle!a a ser ),0)3, lamartensita camia de estructura tetra!onal ac-ica centrada en el cuerpo, o ferrita

soresaturada &martensita eta. Esta martensitac-ica puede reconocerse por su rápidoenne!recimiento cuando es atacada con nital.

%e&unda etapa en el revenido


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%e&unda etapa en el revenido(#'0 ! ) '00 !$

• 4e caracteriza por la transformaci"nde la austenita residual enainita inferior. En esta etapa se producedilataci"n5 y a veces aumento de durezacuando existe !ran cantidad deaustenita residual. La transformaci"ntiene lu!ar por nucleaci"n y crecimiento.2odría formarse i!ualmente ainita portransformaci"n de la austenita atemperaturas más elevadas.

*ercera etapa ('00 ! )


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p ('+0 !$

• 4e caracteriza por una notale pérdida detenacidad. En este intervalo de temperaturas,tiene lu!ar una redisoluci"n del caruroépsilon & acompa6ado por precipitaci"n de

cementita con forma de cilindro de unos 0))nm de lon!itud. La existencia de una red casicontinua de este compuesto intermetálicoconfiere fra!ilidad a los revenidos a#os. Elintervalo de temperaturas correspondiente,raramente es empleado para el revenido delos aceros templados.

! t t ,00


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!uarta etapa ,00c

• 4uele presentarse una cuarta etapacaracterizada por la esferoidizaci"n delas partículas de cementita que, al!loulizar, rompen la continuidad delretículo. $ ello se a6ade larestauraci"n y recristalizaci"n de laferrita, con el consi!uiente aumento de

tenacidad.

- i t t 00


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-uinta etapa 00c

• En al!unos aceros, en cuya composici"n fi!uranelementos carurí!enos &7o, 8, 9, :i, suelen presentar a

;)) *+ una quinta etapa de revenido denominada etapa

de dureza secundaria. 4i antes del temple los elementos

carurí!enos estaan disueltos en la austenita,

formando con ella soluci"n s"lida, pasan en el temple

a formar soluci"n s"lida en la martensita, y permanecen

en soluci"n s"lida en la ferrita durante el revenido, entanto no se alcancen temperaturas del orden de ;)) *+.

4u precipitaci"n va acompa6ada de aumento de dureza.

P i d d / i


88/208

Propiedades /ecnicas

• 7e#orar los efectos del temple, llevando al acero a un estado

de mínima fra!ilidad

•


89/208

• :odos los aceros templados yrevenidos presentan una etapa de!loulizaci"n de la cementita, queconfiere al acero una estructurade precipitaci"n fina y dispersa, novisile al microscopio "ptico, y queproporciona plasticidad y uen

comportamiento a la fati!a.


90/208


91/208

• Las temperaturas del revenido, se puedenmedir aproximadamente por medio del color.+uando las piezas que se revienen, estánpulidas, se forma en la superficie una fina

capa de "xido que va coloreándose se!-n latemperatura. Las temperaturas de revenidolas proporciona el faricante de acerosaleados.


92/208


93/208

• $marillo claro= ?erramientas que necesitan !ran dureza y noestán sometidas a !olpes ruscos= uriles de !raar, rasquetas

y ralladores.

• $marillo pardusco= ?erramientas de corte expuestas a ciertos

!olpes5 uriles para torno, cepillo, martillos de for#ador,punzones, cinceles.

• >o#o oscuro= 7achuelos, rocas.

• 9ioleta o azul claro= ?erramientas que necesitan !ran

tenacidad, aunque menos dureza5 desarmadores, hachas, ho#as

de ti#era.

• $zul oscuro= 7uelles y resortes.

En resumen


94/208

En resumen

• +aracterísticas !enerales del revenido=

• Es un tratamiento que se da después del

temple

• 4e da este tratamiento para alandar el acero

• Elimina las tensiones internas

• La temperatura de calentamiento está entre

%@)A+ y @))*+

• El enfriamiento puede ser al aire o en aceite


95/208

4e podría decir que el revenido consta, !eneralmente,de ( partes=

%.+alentamiento a una temperatura inferior a la crítica.

0.7antenimiento de la temperatura, para i!ualarla en

toda la pieza.

(.Enfriamiento, a velocidad variale.

!alentamiento


96/208

!alentamiento

• El calentamiento se suele hacer en

hornos de sales. 2ara los aceros al

carono de construcci"n, la temperatura

de revenido está comprendida entre 1@)

A+ a ;))A+, mientras que para los aceros

de herramientas la temperatura derevenido es de 0)) A+ a (@)A+.

/antención de la


97/208

temperatura

• La duraci"n del revenido a a#atemperatura es mayor que a las

temperaturas más elevadas, paradar tiempo a que sea homo!énea latemperatura en toda la pieza.

Enriamiento


98/208

Enriamiento

• La velocidad de enfriamiento del

revenido no tiene influencia al!una sore

el material tratado cuando las

temperaturas alcanzadas no sorepasan

las que determinan la zona de fra!ilidad

del material5 en este caso se enfrían laspiezas directamente en a!ua.

Revenido del acero


99/208

rpido• Este tratamiento térmico cuando es aplicado

al acero rápido se hace a la temperatura de

@))A+ a ;))A+ en a6o de plomo fundido o de

sales.

• El calentamiento dee ser lento, el

mantenimiento del caldeo será por lo menos

de media hora5 finalmente se de#a enfriar al

aire.

actores que in2u3en


100/208

actores que in2u3enen el revenidoo La temperatura de revenido sore las características

mecánicas

o :iempo de revenido &a partir de un cierto tiempo límite la

variaci"n es tan lenta que se hace antiecon"mica su

prolon!aci"n, siendo preferile un li!ero aumento de

temperatura

o 9elocidad de enfriamiento &dee ser lento

o Las dimensiones de la pieza &la duraci"n de un revenidose da en funci"n del tama6o de la pieza recomendándose

de % a 0 horas por cada 0@mm de espesor o diámetro.

*ipos de revenido


101/208

*ipos de revenido

%Ba#a temperatura o eliminaci"n de tensiones

o)/inalidad= >educir tensiones internas del material templado,

sin reducir la dureza.

o)2rocedimiento= 4eleccionar el acero adecuado, seleccionar la

temperatura de calentamiento, determinar la dureza inicial,

calentar la pieza de 0))A+ a ())A+, mantener la temperaturaconstante &dependiendo del espesor de la pieza, sacar la

pieza del horno y enfriarla, determinar la dureza final.


102/208

0$lta temperatura o onificaci"n

o)/inalidad= $umentar la tenacidad de los aceros templados.

o)2rocedimiento= 4eleccionar el acero adecuado, seleccionar la

temperatura de calentamiento, determinar la dureza inicial,

calentar la pieza de @C)A+ a ;()A+ , mantener la temperatura

constante, sacar la pieza del horno y enfriarla lentamentepreferilemente al aire, determinar la dureza final.


103/208

(Estailizaci"n

o)/inalidad= Eliminar tensiones internas de los aceros

templados para otener estailidad dimensional.

o)2rocedimiento= 4eleccionar el acero adecuado, determinar

la dureza inicial, calentar la pieza a %@)A+, mantener la

temperatura constante, sacar la pieza del horno y enfriarla

lentamente preferentemente al aire, determinar la dureza

final.

*ipos de 4ornos de


104/208

revenido

%?orno de revenido, hasta ;@) A+ =

o)Existen ciertos tipos de aceites con elevadospuntos de inflamaci"n &(@)A+ D1))A+ que se

pueden utilizar para la e#ecuci"n de losrevenidos en recipientes con calefacci"n pormedio de calentadores eléctricos lindados,recirculaci"n o a!itaci"n del aceite.

o)El revenido en aceite presenta el inconvenientede tener que eliminar los residuos adheridos.


105/208

?orno de a6o de sales hasta %))) A+=

• Este tipo de hornos pueden ser calentados por electricidad&electrodos sumer!idos o resistencias o por !as. 2uedencontener las sales fundidas en crisoles de acero o de

taique refractario.• Estos hornos son muy versátiles ya que se pueden utilizarpara diversos ran!os de temperaturas, desde %1)A+ hasta%0()A+ además, se pueden procesar piezas de distintostama6os en ase a su capacidad. Los hornos de salesfundidas tienen un alto ran!o de aplicaci"n, se pueden

realizar todos los tipos de tratamientos térmicos, talescomo recocido, normalizado, relevado de esfuerzos,cementado, revenido, nitrurado, pavonado, temple yaustemperin!.


106/208

•


107/208

• ?orno a comusti"n con carro automatizado=

• El horno más adecuado para la e#ecuci"n de cualquier revenido es elde circulaci"n de aire caliente, del cual existen infinidad devariantes adaptadas a las necesidades de los diferentes tipos derevenido, temperatura y forma de las piezas, así como los

inte!rados dentro de líneas continuas de producci"ncompletamente automatizados.• Estos hornos !arantizan un calentamiento rápido y uniforme de las

piezas deido a la forzada del aire caliente que las envuelve en sutotalidad. La recirculaci"n está provocada por uno o varios !ruposmotoDventiladores centrífu!os, montados en los lu!ares más id"neosdel horno, de forma que procuren la recirculaci"n más adecuada ala forma de las piezas en sentido vertical u horizontal, haciendopasar el aire a través de los elementos de calefacci"n que puedenser de diferentes tipos, resistencias eléctricas, tuos radiantes,vena de aire, etc.


108/208

• Los hornos estarán dotados de re!ulaci"n automática dela temperatura y opcionalmente puede instalarsepro!ramador temperaturaDtiempo a ase demicroprocesador que !arantiza una reproduciilidad entodos los tratamientos.

?ornos de revenido

E5emplifcación del Revenido en


109/208

la /artensita

• La 7artensita es una estructura metaestale dea#a temperatura de los aceros al carono. Lascorrespondientes fases de equilirio son la ferrita yla cementita. Ella se otiene por enfriamiento rápidodesde el campo austenítico, de aleaciones /ED+ con

contenidos de + normalmente superiores a ),03.• +onsideremos un acero /eD%3+ a F))A+. En tal caso,

se tendrá una soluci"n s"lida homo!énea deaustenita, con 8G%3+.

• 4e!-n el enfriamiento del material te"ricamentepresentado, pueden suceder dos casos siendo elprimero favorale para el revenido y el se!undoper#udicial para el mismo.


110/208

% Enfriamiento suficientemente lento o controlado=• +uando el enfriamiento es suficientemente lento, el

sistema podrá evolucionar a#o condiciones deequilirio &en el ran!o caliente tiio. Ello porquelos átomos tendrán tiempo para difundir se!-n

dispon!a la ener!ía lire de His &o, lo que es lomismo, el dia!rama de equilirio. $sí es como atemperatura amiente se tendrán dos fases= faseferrita, pore en +, y cementita, rica en +. I"teseque el mero hecho de oservar estas dos fases atemperatura amiente, siendo que a altatemperatura haía una sola fase, es una pruea deque huo difusi"n at"mica durante el enfriamiento.


111/208

0 Enfriamiento >ápido o descontrolado

• +uando el enfriamiento es suficientemente rápido, nohará tiempo para la difusi"n durante el enfriamiento.2or lo tanto, no hará camios locales decomposici"n y la composici"n se!uirá siendohomo!énea &y, por tanto, -nica.

• $l enfriar suficientemente rápido hasta por dea#o deuna temperatura llamada 7f, se tendrá una sola fase

de la misma composici"n que la aleaci"n &en estecaso %3+.• En el caso de los aceros, esta fase no es austenita,

es una nueva fase, llamada 7artensita.


112/208

• La transformaci"n correspondiente se llamamartensítica, una transformaci"n sin difusi"n &muyimportante. Ella se otiene por un reacomodo localde los átomos, lo que da lu!ar a un camio deestructura cristalina. Esta transformaci"n ocurre

en un ran!o de temperatura.• La 7artensita es la fase más dura que se puede

otener en los aceros5 tamién, normalmente, esinaceptalemente frá!il para aplicacionesprácticas directas. Ba#o un microscopio "ptico, lamartensita se ve como a!u#as dentro de losanti!uos !ranos de austenita &morfolo!ía acicular.2ara la martensita se emplea la nomenclatura 7.

/artensita revenida


113/208

• Es importante destacar que el contenido de caronoafecta, durante el enfriamiento, a las temperaturas deinicio y de fin de la transformaci"n martensítica, 74 y7/, respectivamente. $ mayor contenido de + en elacero, menores son estas temperaturas, ahora ien, si

el contenido de + es muy alto, como resultado de untemple hasta la temperatura amiente, podría quedarmartensita retenida5 ello porque 74, estaría a#o latemperatura amiente.

• Efecto del contenido de +arono sore las temperaturas 74 y 7/,

de aceros al +arono.

Estructura cristalina del i


114/208

la martensita

• La celda de la martensita es muy similar a la de laferrita con dos diferencias=

• La martensita contiene mucho más + disueltointersticialmente que el que corresponde a la ferrita deequilirio &),)03p., aproximadamente. $sí, en un acero

/eD),13p.+, el contenido de + de la martensita será),1)3, muy superior a ),)03p.• D La se!unda es que los átomos de + en la ferrita esta

equiDrepartidos en las tres aristas de la celda, lo quehace que en promedio la celda si!a siendo c-ica. En

tanto que en un monocristal de martensita, los átomosde + se distriuyen en una -nica arista= ello hace que laarista será alar!ada y mientras más + ten!a laaleaci"n, más alar!ada será la celda.


115/208

• $tendiendo a lo expuesto, ocasionalmente se alude a quela martensita tiene cierta similitud con una ferritasoresaturada en +.

• Estructura cristalina de la martensita= tetra!onal de

cuerpo centrado. 4us aristas mutuamente perpendicularesson a, a y c. En un monocristal &a!u#a los átomos de + seuican intersticialmente en la mitad de la arista c.

•

/artensita revenida


116/208

• $l revenir la martensita, hará difusi"n at"mica en una matrizmetaestale, altamente distorsionada y con muchasinterfaces martensitaJmartensita. En el revenido,

• el sistema deerá evolucionar hacia las dos fases deequilirio, que son ferrita y cementita.


117/208

• 7ientras más + conten!a el acero, mayor será lacantidad de cementita &fase dura al final del temple yrevenido, en relaci"n con la cantidad de ferrita &fased-ctil.

• $sí, el mayor contenido de + es un factor que tenderá

a aumentar la dureza de la estructura templada yrevenida

!onclusión


118/208

!onclusión

• El revenido del acero se realiza después del temple paraotener valores especificados de las propiedadesmecánicas, tamién para aliviar tensiones y ase!urar laestailidad dimensional.

• Las propiedades del acero revenido se determinanprincipalmente por el tama6o, forma, composici"n, como ladistriuci"n de los caruros, con una contriuci"nrelativamente menor deida al endurecimiento por s"lidoDsoluci"n de la ferrita. Estos camios en la micro estructurasuelen disminuir la resistencia mecánica y aumentar laductilidad y la tenacidad.

•


119/208

•:emple

Tntroducción


120/208

Tntroducción

• 4e le conoce a los tratamientos térmicos a un

con#unto de operaci"n de calentamiento y

enfriamiento sucesivo , a#o condiciones

controladas de temperatura, tiempo, velocidad,

etc. a los metales solidos con el -nico fin de

aumentar sus propiedades mecánicas y químicas

del material.

,istoria del +emlado


121/208

,istoria del +emlado

• El templado es una técnica anti!ua. Este proceso se utiliz" en

todo el mundo anti!uo, desde $sia hasta Europa y Kfrica. 4e

han proado muchos métodos de revenido y enfriado, desde el

empleo de orina o san!re y metales como mercurio y plomo,

pero el proceso de templado se ha mantenido relativamente

sin camios a través del tiempo.

En la edad media las cuchillas y espadas se

hacían mediante este proceso por herreros.


122/208

dea ásica y principio del templado=+alentar la pieza para lue!o enfriarla

Proiedades mec6nicas


123/208

Proiedades mec6nicas

• Las características mecánicas de un material dependen tanto de

su composici"n química como de la estructura cristalina que

ten!a. Los tratamientos térmicos modifican esa estructura

cristalina sin alterar la composici"n química, dando a los

materiales unas características mecánicas concretas, mediante un

proceso de calentamientos y enfriamientos sucesivos hasta

conse!uir la estructura cristalina deseada.

Estructura cuica centrada

en las caras

Características que se*uscan


124/208

*uscan

• >esistencia al des!aste= Es la resistencia que ofrece un

material a de#arse erosionar cuando está en contacto de

fricci"n con otro material.

• :enacidad= Es la capacidad que tiene un material de

asorer ener!ía sin producir fisuras &resistencia al

impacto.

• 7aquinailidad= Es la facilidad que posee un material de

permitir el proceso de mecanizado por arranque de viruta.

Características que se*uscan


125/208

*uscan

• IELL &?B, unidades >+M8EL + &?>+,

9+ME>4 &?9,etc.


126/208

temlados

• La propiedad de tener diferentes estructurasde !rano con la misma composici"n químicase llama polimorfismo y es la que #ustifica los

tratamientos térmicos. :écnicamente elpolimorfismo es la capacidad de al!unosmateriales de presentar distintas estructurascristalinas, con una -nica composici"n

química, el diamante y el !rafito sonpolimorfismos del carono. La ODferrita,la austenita y la PDferrita son polimorfismosdel hierro. Esta propiedad en un elementoquímico puro se denomina alotropía.

:o que asa en los materialestemlados


127/208

temlados

• 2or lo tanto las diferentes estructurasde !rano pueden ser modificadas,oteniendo así aceros con nuevaspropiedades mecánicas, pero siempremanteniendo la composici"n química.Estas propiedades varían de acuerdoal tratamiento que se le de al acero

dependiendo de la temperatura hastala cual se lo caliente y de c"mo seenfría el mismo.

+rans'ormación de laestructura


128/208

estructura

• En el dia!rama de hierro carono se aprecia el

camio de estructura cristalina en la medida que la

temperatura va camiando donde

• ?ierro alfaG B++

• ?ierro etaG B++

• ?ierro !amaG /++

• ?ierro deltaG B++

Q Rue es en si eltempladoS


129/208

templadoS

• El templado corresponde a un tratamiento térmico que se

utiliza para poder incrementar la dureza de las aleaciones

de los metales.

• Este proceso de i!ual manera es utilizado para aumentar la

dureza del vidrio.

• 2ara los metales el proceso de temple se realiza después

de haer endurecido el metal anteriormente y se utiliza

para aumentar la dureza de estos.


130/208

• 4e realiza calentando el metal a templar a una temperatura

inferior utilizada en el proceso de endurecimiento.

• La temperatura utilizada para este proceso se determina

dependiendo de cuanto se quiere reducir la dureza y depende

al i!ual de la composici"n química que posee el material.

• 2or e#emplo las herramientas muy duras se proceden a templar

a temperaturas a#as mientras que los resorte se templan a

temperaturas muy altas.

:emperatura de :emple


131/208

o de $ustenizacion• 2ara los aceros hipoeutectoides la temperatura utilizada

por lo !eneral corresponde a unos ()A sore la

temperatura critica superior $c(.

• 4i las temperaturas que utilizamos son inferiores a las

temperaturas de la $(, producirá que se !eneren dentro

del material una cantidad de ferrita pro eutectoide lo cual

!enerar después del temple puntos landos y con una

dureza menor a la del resto del material


132/208

• $l contrario para aceros hipoeuctectoides la temperatura

para este proceso se encuentra !eneralmente en las líneas

$cm y $(.

• La línea $cm tiene una pendiente muy pronunciada que

necesita un traa#o a muy altas temperaturas para poder

disolver la cementita proeutentoide, con estas altas

temperaturas se procede al desarrollo del tama6o de !rano

austenitico y la formaci"n de una fase !rosera que puede

lle!ar a producir aparici"n de !rietas en el proceso de

enfriamiento.

+emle suer"cial


133/208

• :emple de llama= $ceros sin aleaci"n de ),(@ hasta ),; 3 de

contenido de carono se calientan rápidamente a la temperatura

de temple y lue!o se refri!eran inmediatamente &sin tiempo de

suspensi"n. El espesor de la superficie templada es dependiente

del paso de calor=

Entre mas fuerte sea el suministro de calor y entre mas peque6a

sea la velocidad del mechero, mas fuerte será entonces

la capa templada


134/208

• &n la siguiente imagen se u*ican en el diagrama

4ierro car*ono las cur.as antes mencionadascon sus resecti.as temeraturas5


135/208

2roceso de :emplado +ompleto &:AT$(


136/208

2roceso de temple ncompleto &:A$(

7edios de :emple


137/208

p

• $ la vista el mecanismo de disipaci"nde calor el medio en cual se produ#erael temple seria aquel que pudieracomunicar inicialmente al acero a unavelocidad de enfriamiento superior ala critica de tal forma que no hayanin!una posiilidad que se realícese

una transformaci"n en la zonacorrespondiente a la nariz perlitica deldia!rama :D


138/208

•


139/208

• 4oluci"n 4alina=• $l a!re!arle una cantidad de sales al a!ua donde se producirá el

temples, se consi!ue un enfriamiento mas rápido y por lo tanto

mas enér!ico, esto no se !enera solo por la mayor cantidad de

calor especifico que soportan las soluciones en comparaci"n con

el a!ua.

• 4ino que tamién las soluciones salinas cristalizan y sus cristales!eneran un ruptura en el velo de vapor que curen la pieza.


140/208

• $!ua=• +uando se produce un temple en a!ua se dee procurar que

el a!ua no se caliente ya que esta produciría un

alar!amiento de la primera etapa de enfriamiento.

• Las consecuencias de templar en a!ua es que produce una

corteza muy dura y se crean tensiones internas en el

material muy peli!rosas que pueden !enerar deformaciones

o se pueden romper las piezas templadas.


141/208

• 4ales fundidas=• Estás están constituidas por cantidades variales de al!unos

elementos como potasio, ario, sodio, etc. los cuales se encuentran

en forma de cianuro. 4on utilizados como medio de enfriamiento y

sustituye con venta#a al aceite y al plomo fundido

• Las sales fundidas so utilizadas en un intervalo de temperatura que

van desde los %@)D;))A+ , las sales fundidas presentan muy alta

temperatura de transici"n lo cual !enera un comportamiento muy

seme#ante al del aceite y !enera resultados seme#antes,


142/208

• $ceites=

• Los me#ores aceites para el templado corresponden a los

aceites minerales otenidos por el proceso de destilaci"n

fraccionada del petr"leo.

• El aceite caliente tiene mas poder refri!erante alrededor de ()D

1)+A que el aceite frio, este proceso de temple produce

deformaciones y tensiones internas que son notalemente

inferiores a las producidas por el a!ua y las soluciones salinas.


143/208

• Hases=• 2ara muchos aceros asta enfriarlos al aire lue!o del templado,

aunque este tipo de enfriamiento por medio de !ases provoca menos

distorsiones, pero como una desventa#a esta produce una oxidaci"nsuperficial, al contrario que al aire se pueden utilizar al!unos !ases

protectores o que sean inertes como lo son el amoniaco

craquizado , etc.

• Utilizando este tipo de !ases se otiene piezas de temple con

acaado rillante.


144/208

• En la si!uiente tala se ad#unta la capacidad de enfriamientoque poseen al!unos medios de temple.

Q+"mo se otiene el templadoS


145/208

• En la industria se usa el templado con el fin de otener

ciertas propiedades de los materiales.

• 2ara esto, se hace necesario evitar los procesos de a#a

temperatura, como las transformaciones de fase, lo!rando

que se produzcan al s"lo proporcionar una estrecha ventana

de tiempo en el que la reacci"n es a la vez favorale

termodinámicamente y posile cinéticamente. 2or e#emplo, se

puede reducir la cristalizaci"n y por lo tanto aumentar la

tenacidad.


146/208

• En metalur!ia, el templado es utilizado para endurecer el

acero, mediante la introducci"n de martensita, en cuyo

caso el acero dee ser enfriado rápidamente a través de

su punto eutectoide, la temperatura a la que

la austenita se vuelve inestale.

• En aceros aleados, la temperatura eutectoide se vuelve

mucho más a#a, lo!rando que el templado se vuelva más

fácil.


147/208

• El acero de alta velocidad &se le a6ade Volframio produce

la ilusi"n de que el material se enfría más rápidamente de

lo que en realidad lo hace, a-n así, el enfriamiento Wal aireX

produce en ellos los resultados requeridos.

• ?ay que tener extremo cuidado con la velocidad de

enfriamiento, ya que si es extremadamente rápido puede

evitar la formaci"n de toda la estructura cristalina, lo que

resulta en metal amorfo o Yvidrio metálicoY.


148/208

• El temple de metales es una pro!resi"n=

• El primer paso se calienta el material a la temperatura

requerida.

• 2ara esto se pueden ocupar diversos hornos, donde el

tiempo requerido para el calentamiento, dee ser de % a 0

minutos por cada milímetro de secci"n transversal.

• 2or -ltimo se dee evitar el calentamiento dispare#o de la

pieza o el sorecalentamiento de esta.


149/208

• +ontinuando con el proceso, ahora se procede a enfriar la

pieza. 2ara el mayor de los casos, el a!ua es el medio más

eficiente, aunque hay casos en el que causa deformaciones

y !rietas, para evitar esto, se utilizan aceites de allena, de

semilla de al!od"n o minerales. Estos tienden a oxidarse y

formar un lodo, que consecuentemente disminuye la

eficiencia. La velocidad de enfriamiento &velocidad de

enfriamiento de aceite es mucho menor que el a!ua.


150/208

• 2ara minimizar la distorsi"n, las piezas

cilíndricas lar!as se templan

verticalmente5 las piezas planas en el

orde, y las secciones !ruesas deen

entrar primero en el a6o. El a6o se

a!ita para evitar las uru#as de vapor.

Efectos del temple


151/208

• $ntes de aplicar el temple, el materialposee una microDestructura de perlita&que es una mezcla de ferrita y cementitaformada cuando el acero o hierro fundido

se farican y se enfría a una velocidadlenta.


152/208

•Equipos=

• Existen ( tipos de horno para poder realizar

el temple= horno a6o de sal, horno

continuo y la ca#a de horno. +ada uno se

utiliza para otener diferentes propiedades

que los otros hornos no lo!ran.


153/208

9elocidad decalentamiento


154/208

• 2ara poder evitar !rietas se dee producir un calentamientouniforme de la pieza.

•2rotecci"n al calentar=

• 4e dee evitar la oxidaci"n y descaruraci"n de las piezas a

templar.

• 4"lidos &virutas de fundici"n de hierro, car"n, adecuado

en hornos eléctricos, para aceros al carono, de a#a

aleaci"n de hasta ),;3 de cromo y temperatura de

endurecimiento inferior a %)@) A +.


155/208

• 4ustancias líquidas &sales fundidas para piezas de

valor, como herramientas de corte o partes de

máquinas, que requieren uniformidad y exactitud

de calefacci"n.

• 4ustancias !aseosas &+, +0, ?0, I0 los !ases

inertes para la remuneraci"n a !ran escala, un

caso particular es el vacío .

:emperatura de calentamiento


156/208

• El proceso de calentamiento de la pieza se dee

realizar con extremo cuidado, ya que se puede

producir un sorecalentamiento de ésta,

produciendo infiltraci"n de oxí!eno, oxidaci"n,

descaruraci"n, fra!ilidad excesiva de martensita,

retenci"n de austenita. En consecuencia, la

temperatura depende del medio de enfriar utilizado.

7edios de enfriamiento


157/208

• +uando se temple, hay muchos tipos de sustancias dondeenfriar. $l!unos de los más comunes son= aire, las sales

fundidas, el aceite salmuera &a!ua salada y el a!ua. Estos

medios se utilizan para aumentar la severidad del

enfriamiento.

• La exposici"n a fluidos deen ase!urar=

• Una velocidad de enfriamiento alta, para evitar la

formaci"n de perlita o ainita.


158/208

• Una modesta velocidad &pero no demasiado

a#a para evitar la creaci"n excesiva austenita,

es proporcional a la diferencia entre la

temperatura del fluido y su punto de eullici"n.

• El líquido no dee descomponerse en contacto

con el metal caliente.


159/208

• El aceite mineral es adecuado para aceros

aleados de a#a y media, que es capaz de formar

austenita estale y lue!o transformada con una

a#a velocidad crítica de endurecimiento. Es más

cerca del fluido ideal, reduciendo la tensi"n

interna y defectos del temple.


160/208

El aire se recomienda para alta aleaci"n y las

piezas comple#as de a#a o media aleaci"n.

Las sales fundidas, adecuado para piezas

relativamente peque6as y de acero ien

templado, especialmente aconse#ale en

tratamientos sustitutivos de temple isotérmico

2rolemas y causas que presentanen el temple de los aceros


161/208

p

• % >uptura durante el enfriamiento=

DEnfriamiento muy drástico

D>etraso en el enfriamiento

D$ceite contaminado

D7ala selecci"n del $cero

D


162/208

• Ba#a dureza después del temple=

D:emperatura de temple muy a#a

D:iempo muy corto de mantenimiento

D:emperatura muy alta o tiempos muy lar!os

D


163/208

•


164/208

/ra!ilidad excesiva=

D+alentamiento a temperatura muy alta

D+alentamiento irre!ular

+onclusi"n


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•


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2ero un acero que sea demasiado duro se le tiene que

aplicar otro tratamiento térmico complementario del

temple llamado revenido &templeDrevenido G onificado

que consiste en calentar el metal que a sido templado a

una temperatura definida y de#arlo enfriar lentamente,

se utiliza para a los metales las propiedades primitivas

que se perdieron al ser templadas.


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• Los o#etivos del onificado son, dar dureza y resistencia a

la tracci"n requeridas se!-n la necesidad y al mismo

tiempo dar ductilidad y tenacidad para que ten!an una

optima maquinailidad. 4i es un acero de alo porcenta#e

de carono la dureza máxima que alcanza es a#o y si

tiene un alto porcenta#e de carono la dureza será

increílemente alta, esto es !racias a la cantidad de

carono que posee el acero.


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• Los tratamientos mas comunes que se lesaplica a los aceros son los ya mencionados,el recocido, el normalizado y elendurecimiento superficial o cementaci"n.


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:ratamientos termoquímicos

QRUE 4I L4 :>$:$7EI:4:E>7RU7+4S


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:E>7RU7+4S

• 4on tratamientos térmicos en los que,además de los camios en la estructuradel acero, tamién se producen

camios en la composici"n química dela capa superficial, a6adiendodiferentes productos químicos hastauna profundidad determinada. Estos

tratamientos requieren el uso decalentamiento y enfriamientocontrolados en atm"sferas especiales.

QEI RUE +I44:ES


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• +onsiste en enriquecer las capassuperficiales de la pieza de acero conelementos= +arono &cementaci"n,Iitr"!eno &nitruraci"n, +arono y

Iitr"!eno &+aronitruraci"n o+ianuraci"n, aluminio &+alorizaci"n,cromo &cromado y otros, para elevar

la resistencia al des!aste, laresistencia a la corrosi"n y otraspropiedades.

BZE:94=


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aumentar la dureza superficial de las piezasde#ando el n-cleo más lando y tenaz.

disminuir el rozamiento aumentando el poderlurificante .

aumentar la resistencia al des!aste .

aumentar la resistencia a fati!a .

aumentar la resistencia a la corrosi"n .

Etapas para lostratamientost í i


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termoquímicos

•La disociaci"n= +onsiste en la descomposici"n de lasmoléculas y la formaci"n de átomos activos delelemento que difunde.

•La asorci"n= Es cuando los átomos del elemento quedifunden se ponen en contacto con la superficie de lapieza de acero formando enlaces químicos con losátomos del metal.

•La difusi"n= Es decir la penetraci"n del elemento desaturaci"n hacia la zona interior del metal, al penetrarlos que se difunden en la red del disolvente lavelocidad de difusi"n será más alta, siempre y cuando

en la reacci"n se formen disoluciones solidas de

+E7EI:$+I +$>BU>$+I.


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• La cementaci"n es un tratamientotermoquímico en el que se aporta

carono a la superficie de unapieza de acero mediante difusi"n,modificando su composici"n. Lacementaci"n se utiliza en aceros

con a#o contenido en carono&).%@D).0) 3+.

BZE:9


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• La cementaci"n tiene por o#etoendurecer la superficie de una pieza sinmodificaci"n del n-cleo, dando lu!ar asía una pieza formada por dos materiales,

la del n-cleo de acero con a#o índicede carono, tenaz y resistente a lafati!a, y la parte de la superficie, deacero con mayor concentraci"n de

carono, más dura, resistente aldes!aste y a las deformaciones, siendotodo ello una -nica pieza compacta.

QEI RUE +I44:E L$+E7EI:$+IS


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• +onsiste en recurir las partes acementar de una materia rica en carono,llamada cementante, y someterla durantevarias horas a altas temperatura &F))A+.

La pieza así otenida se le da eltratamiento térmico correspondiente,temple y revenido, y cada una de las doszonas de la pieza, adquirirá las

cualidades que corresponden a suporcenta#e de carono.


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En ocasiones se dan dostemples, uno homo!éneo atoda la pieza y un se!undo

temple que endurece la parteexterior.

• La cementaci"n encuentraaplicaci"n en todas aquellaspiezas que ten!an que poseer

!ran resistencia al choque ytenacidad #unto con una !ranresistencia al des!aste,como es el caso de lospi6ones, levas, e#es, etc.

+$>$+:E>4:+$4


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[Endurece la superficie.

[Io le afecta al coraz"n de la pieza.

[$umenta el carono de la superficie

[4u temperatura de calentamientoes alrededor de los F)) *+.

:ipos de cementaci"n


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•En carurante solido= Es elprocedimiento más anti!uo. En estecaso las piezas, después de suelaoraci"n preliminar, se limpian

quitándoles el orín, la suciedad y la!rasa5 los lu!ares que no se han decarurar, por e#emplo, la superficieinterior del ul"n de un pist"n, loscuellos de los aroles de levas, seaíslan con un recurimiento electrolíticode core de ),))@mm de espesor.


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•+ementaci"n liquida= 4e aplica, comore!la, para las piezas peque6as cuandose requiere una profundidadinsi!nificante de la capa carurada &),(D

),@ mm. y se efect-a en los a6os desales con la si!uiente composici"n= '@DC)3 de +aronato de 4odio &Ia0+(, %)D%@3 de +loruro de sodio &Ia+l, ;D%)3 de

+aruro de 4ilicio &4i+, concalentamiento hasta C0)ADC@)A+ ypermanencia hasta % hora.


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•caruraci"n !aseosa= 4e empleaampliamente en la construcci"n demaquinaria para la producci"n en serie yen masa forma de !ases. Esta

cementaci"n se realiza en hornos demufla de acci"n continua y de cua,calentado hasta F()A+ durante ; horas,aproximadamente, para carurar una

capa hasta de % mm. El tratamientotérmico termina con el revenido a %;)AD%C)A+.

?orno para cementaci"n


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• El proceso de endurecimiento por cementaci"n seutiliza para aceros con poco carono. La pieza semaleailiza en !as endotérmico y de alto contenido decarono. El acero calentado a temperaturas de F))A+hasta %)))A asore el carono del !as en el hornopara cementaci"n.

I:>U>$+I.


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• La nitruraci"n es un tratamientotermoquímico, en el que se modifica lacomposici"n del acero incorporandonitr"!eno durante el proceso de

tratamiento térmico en una atmosferarica en nitr"!eno.D#etivo= Es elevar la dureza,resistencia al des!aste y resistencia ala corrosi"n de la capa superficial delas piezas, saturándolas con nitr"!eno.

2rocedimientoExisten dos procedimientos para la


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nitruraci"n= la nitruraci"n en horno y lanitruraci"n i"nica.

La nitruraci"n en horno

4e coloca la pieza dentro del horno, dentro delcual se hace circular amoniaco y

posteriormente se calienta a temperaturas deaproximadamente @))A+, lo que provoca que elamoníaco se descompon!a en nitr"!eno ehidro!eno5 el hidr"!eno, se separa del nitr"!eno

por diferencia de densidad, y el nitr"!eno, alentrar en contacto con la superficie de la pieza,forma un recurimiento de nitruro de hierro.

La nitruraci"n i"nica=


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• Las moléculas de amoníaco serompen mediante la aplicaci"n de uncampo eléctrico. Esto se lo!rasometiendo al amoníaco a una

diferencia de potencial de entre ()) y%))) 9. Los iones de nitr"!eno sediri!en hacia el cátodo &que consisteen la pieza a tratar y reaccionan paraformar el nitruro de hierro &/e0I.

$plicaciones


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• La nitruraci"n se aplica principalmente apiezas que son sometidas re!ularmentea !randes fuerzas de rozamiento y decar!a, tales como pistas de rodamientos,

camisas de cilindros, etc. Estasaplicaciones requieren que las piezasten!an un n-cleo con cierta plasticidad,que asora !olpes y viraciones, y una

superficie de !ran dureza que resista lafricci"n y el des!aste.

$ceros para nitruraci"n


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• 2ara este proceso resultaconveniente que en lacomposici"n de la aleaci"n hayauna cierta cantidad de aluminio&%3 aproximadamente. Estetratamiento tamién es aplicale aal!unos aceros inoxidales,

aceros al cromoDníquel y ciertasfundiciones al aluminio o al cromo.

EI< >E+7EI: 2>

I:>$+\IJI:>+$>B >$+\I


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•


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• Una vez se haya aplicado el tratamientocompleto, el enfriamiento se harásiempre a#o una atm"sfera controladapara evitar la contaminaci"n superficial

u oxidaci"n de la pieza.• $ aquellas partes de la pieza que no se

dean nitrurar se les da un a6o deesta6o y plomo al @)3, que cure la

superficie de la pieza aislándola delnitr"!eno.


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• ?>I 2$>$ I:>U>$>

• ?>I 2$>$ I:>U>$>


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•7$:E>$LE4 I:> >$$+I.


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• La cianuraci"n es un tratamientotermoquímico que se da a los aceros.+uando se quiere otener una superficiedura y resistente al des!aste, esto se lo!ra

empleando un a6o de cianuro fundido, lacianuraci"n se puede considerar como untratamiento intermedio entre lacementaci"n y la nitruraci"n ya que elendurecimiento se consi!ue por la acci"ncominada del carono y el nitr"!eno auna temperatura determinada.

+7 4E >E$L^$


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• La cianuraci"n se efect-a a unatemperatura #ustamente por encima de lacritica del coraz"n de la pieza, seintroduce la pieza en una soluci"n que

!eneralmente consta de cianuro de sodiocon cloruro de sodio y caronato de sodio,el enfriamiento se da directamente porinmersi"n al salir del a6o de cianuro con

esto se otiene una profundidad desuperficie templada uniforme de unos ).0@mm en un tiempo de una hora.


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• La cianuraci"n liquida= se realiza a C0)ADC')A+ con permanencia hasta % hora en un

a6o de cianuro que contiene una mezcla

de sales, aproximadamente de la si!uiente

composici"n= 1@3 de +ianuro de 4odio

&Ia+I, (@3 de +aronato de 4odio

&Ia0+(, 0)3 de +loruro de 4odio &Ia+l.


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•La cianuraci"n !aseosa= es la saturaci"n

de la capa superficial de las piezas con

carono y nitr"!eno en un medio !aseoso

compuesto de ')DC)3 de !as cementante y

0)D()3 de amoniaco y calentamiento

hasta C@)DF))A+. La duraci"n del proceso

para lo!rar una capa de ),(D),@ mm de

profundidad es de ( horas5 para ),@D),' mm

de profundidad, ; horas5 y para ),'D),F mm

de profundidad, C horas. na vez

caronitruradas las piezas se someten al

temple y revenido.

Gateriales cianurados


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• ^inc +ianurado

• Este proceso es cada vez menosutilizado, por su prolemáticaamiental.

+$>BI:>U>$+I


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• 4e entiende por caronitruraci"n, eltratamiento termoquímico en el que sepromueve el enriquecimiento superficialsimultáneo con carono y nitr"!eno en

piezas de acero, con el o#etivo deotener superficies extremadamenteduras y un n-cleo tenaz, sumado a otraspropiedades mecánicas como

resistencia a la fati!a, resistencia aldes!aste y resistencia a la torsi"n.


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• La caronitruraci"n puedeconsiderarse como un casoparticular de la cementaci"n dondela adici"n de nitr"!eno=

• Dacelera la difusi"n de carono• Ddisminuye la velocidad critica de

temple y así reducir lasdeformaciones de temple


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•La caronitruraci"n en a6o de sal es untratamiento que se encuadra entre lanitruraci"n y la cementaci"n. 2or esta raz"nla temperatura de la caronitruraci"n se sit-aentre las temperaturas de estos dos

procesos.• La oferta de nitr"!eno, que se difundirá en el

acero, dependerá de la composici"n del a6oy tamién de su temperatura. 4in emar!o, se

sae que la oferta de nitr"!eno se reduce amedida que aumenta la temperatura

Endurecimiento por

caronitruraci"n y


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caronitruraci"n a

a#a temperatura

• +uando el proceso se produce a temperaturas

entre ;@)A+ hasta '')A+, puede difundirse elnitr"!eno muy ien y después delenfriamiento rápido se forma una capa denitridos y caridos sore la capa demartensítica con contenido de nitr"!eno. Enla caronitruraci"n sore '')A+ hasta F()A+no se forma esa capa sore la superficie,porque el carono se puede difundir me#or.


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• El nitr"!eno estailiza la fase austenita yposiilita así un enfriamiento del materialmás suave con una dureza más alta. 4inemar!o, el espesor de la capa

endurecida es menor que en lacementaci"n y el camio hacia elmaterial interno es más fuerte. $l i!ualque en la cementaci"n, el acero se enfría

rápidamente y lue!o se vuelve a calentaren la fase !aseosa después de lamaleailizaci"n.

• ?orno para caronitrurar a a#as temperaturas


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• ?orno para caronitrurar a a#as temperaturas con enfriamientorápido en líquido en vacío

7$:E>$LE4 +$>BI:>$


203/208

• :ornillos dryVall

+alorizaci"n.


204/208

•La calorizaci"n, técnica tamiéndenominada aluminazaci"n, es unacementaci"n del acero al carono a ase dealuminio. :iene por finalidad aumentar laresistencia a la corrosi"n del acero aelevadas temperaturas. 4uele aplicar a losdep"sitos de comustile de los!eneradores de !as, a las fundas de lostermopares, a las cucharas de colada de los

metales fundidos, a las válvulas y a otraspiezas que traa#an a altas temperaturas.


205/208

La calorizaci"n en medio solido= [se lleva a cao introduciendo las piezas en ca#ascerradas, dentro de las cuales se suele introducir enforma pulverizada,[$ su vez, dichas ca#as permanecen dentro de un horno aF@)AD%)))A+ durante 1D%@ horas.La calorizaci"n liquida=

[se realiza sumer!iendo la pieza a prote!er en un a6o dealuminio al que se le ha a6adido cloruro de aluminio.La calorizaci"n !aseosa=

[se consi!ue introduciendo las piezas a calorizar en un

recipiente cerrado en presencia de cloruro de aluminio enfase !aseosa.

+romizaci"n


206/208

• 4e puede realizar en medios solido,liquido o !aseoso que conten!an clorurode cromo &+r+l0. +orrientemente, elproceso se efect-a a la temperatura de

F))AD%)))A+ y con permanencia a estatemperatura unas %)D%0 horas. Elcromado por difusi"n eleva la resistenciaa la corrosi"n, resistencia a la formaci"n

de orín, aumenta la dureza y resistenciaal des!aste de las piezas de acero yfundici"n.

7$:E>$LE4 +>7$


207/208

• Llaves a#ustales +romadas

• Llaves estrella +romadas.

4ilicaci"n

El d t i" d l i d


208/208

• El proceso de saturaci"n de la capa superior dela pieza con silicio, se puede efectuar enmedios solido, líquido y !aseoso que conten!ancloruro de silicio &4i+l1. La 4ilicaci"n en medio!aseoso a %)@)A+ durante 0 horas, da una

profundidad de la capa saturada hasta % mm.• La 4ilicaci"n eleva la resistencia a la corrosi"n

en distintos medios= a!ua de mar, ácidosnítricos, sulf-rico clorhídrico. En este caso

Tratamientos térmicos inacap

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