Tratamientos térmicos TEMA 11 TECNOLOGÍA DE MATERIALES.

Tratamientos térmicos

TEMA 11

TECNOLOGÍA DE MATERIALES

11.1 Generalidades

11.2 Tratamientos térmicos fundamentales

11.3 Problemas durante los tratamientos térmicos

ÍNDICE



11.1 Generalidades11.1 Generalidades

Modifica propiedades

Tratamientos TérmicosTratamientos Térmicos

Calentamiento

Mantenimiento a temperatura

Enfriamiento controlado


Aleaciones metálicas



En virtud de la facilidad de modificar la propiedades de un material, es

habitual conformar el material en un estado microestructural que

permita realizar estas operaciones con facilidad y rapidez y finalmente

aplicar el tratamiento térmico.


Otras veces, los propios procesos de conformado modifican en un

sentido negativo las propiedades del producto, por lo que

posteriormente se somete la pieza a tratamiento térmico posterior con

objeto de lograr las propiedades finales requeridas.



Polímeros modifian el grado

de cristalización o varían el

entrelazado molecular de sus

estruturas


Cerámicos alteran sus

microestructuras finales

TRATAMIENTOS TÉRMICOS


11.2 Tratamientos térmicos fundamentales11.2 Tratamientos térmicos fundamentales

Normalizado: tratamiento térmico final con el que se obtiene una microestructura de grano finomicroestructura de grano fino, que sin llegar a la excelencia del tratamiento anterior, permite, a un menor coste, obtener unas propiedades suficientes para muchas aplicaciones.


Temple y revenido: Tratamiento térmico doble cuya finalidad es lograr la microestructura óptima de utilización del material, ya que proporciona el mejor comportamiento mecánicomejor comportamiento mecánico del producto (combinación de resistencia y tenacidad).

Recocido: El propósito principal de los tratamientos de recocido es ablandarablandar la aleación con objeto de mecanizarla o conformarla con mayor facilidad.

Hipertemple y maduracion: tratamiento térmico final con el que se consigue incrementar la resistenciaincrementar la resistencia mecánica de una aleación mediante la precipitación controlada de algún compuesto intermetálico.


11.2 Tratamientos térmicos fundamentales11.2 Tratamientos térmicos fundamentales

Homogeneización: tratamiento térmico con el que se consigue uniformizar uniformizar la microestructura y propiedadesla microestructura y propiedades de una pieza que presenta variaciones de composición química a lo largo de su sección o entre sus diferentes partes (segregación).


Recristalización: tratamiento térmico que se realiza después del conformado en frío de una aleación con el propósito de devolverle al material las devolverle al material las propiedades que tenía antes de la deformaciónpropiedades que tenía antes de la deformación (ablandarlo).

Relajación de tensiones: permite la eliminación de las tensiones residualeseliminación de las tensiones residuales que pueden generar en el curso del conformado de cualquier producto.

Tratamientos superficiales: su finalidad es endurecer superficialmenteendurecer superficialmente la pieza con objeto de mejorar su resistencia a la fatiga o al desgaste. Tratamientos de cementación, nitruración, temple superficial, granallado…


Dilataciones o contracciones cambios dimensionales, generación de tensiones residuales e incluso agrietamientos y roturas de las piezas


Modificaciones microestructurales

modificacion de propiedades

TRATAMIENTOS TÉRMICOS

11.3 Problemas durante los tratamientos térmicos11.3 Problemas durante los tratamientos térmicos

Estos problemas son mayores cuando se

utilizan velocidades de enfriamiento grandes

(temple)

Por estos motivos, cuando se trabaja con tolerancia tanto de forma como dimensionales muy ajustadas, suele resultar inevitable la realización de un mecanizado final después del tratamiento térmico

TECNOLOGÍA DE MATERIALES Tratamientos

térmicos

Sobrecalentamiento: crecimiento excesivo de grano, debido a un

mantenimiento excesivo a alta temperatura, que origina un deterioro de las

propiedades mecánicas finales del producto.


Acero con elementos inhibidores

Puede evitarse en parte añadiendo a la

composición química de la aleación

elementos que formen fases estables a

alta temperatura que dificulten el

movimiento de las fronteras de grano

(Al, Nb, Ti, y V en aceros)

Figura 11.3 Efecto de la temperatura en el crecimiento de grano de los aceros Figura 11.4 Microestructuras de aceros con diferente tamaño de grano


Quemado: se produce cuando la temperatura máxima alcanzada en el

calentamiento es aún mayor que en el caso anterior, de tal manera que se

sobrepasa ligeramente la línea solidus y se induce la fusión incipiente del

material. Esta regiones se oxidarían inmediatamente, no existiendo posibilidad

alguna de regeneración






Figura 11.5 Descarburación superficial de un acero de 0.85% C

Descarburación superficial

Solución: horno con atmósfera controlada

↑CO2




Figura 11.6 Martensita con un 45% de austenita retenida

Austenita retenida

Descenso de la dureza y de la resistencia mecánica del material

Aceros con alto contenido en Carbono, baja temperatura Ms

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