Tratamientos Térmicos en Ingeniería Mecánica, Resúmenes de Estadística

¡Descarga Tratamientos Térmicos en Ingeniería Mecánica y más Resúmenes en PDF de Estadística solo en Docsity!

Instituto Tecnológico de Ciudad Guzmán.

Tratamientos Térmicos.

José de Jesús Alcalá Díaz.

Procesos de Fabricación

Ingeniería Industrial

Daniel Ruiz Lopez

26 de febrero de 2024

Índice

• ¿Qué es un tratamiento térmico?....................................................................................
• Tipos de tratamientos térmicos.......................................................................................
  • Temple......................................................................................................................................
  • Recocido...................................................................................................................................
  • Normalizado.............................................................................................................................
  • Revenido...................................................................................................................................
• Ventajas de los tratamientos térmicos............................................................................
• Desventajas de los tratamientos térmicos.......................................................................
• Tratamientos termoquimicos..........................................................................................
  • Cementacion.............................................................................................................................
  • Cianurizacion.............................................................................................................................
  • Nitrunirazion.............................................................................................................................
• Referencias.....................................................................................................................
• Tabla 1. Herramientas fabricadas con revenido...................................................................... Índice de tablas.

Temple de aceros para moldes Temple de aceros de construcción Temple por inducción Temple por láser Las propiedades alcanzadas permiten una mayor resistencia al desgaste, a la fatiga, a los esfuerzos de tracción y compresión, necesarias para las piezas de más elevado rendimiento en órganos mecánicos y, sobre todo, en herramientas. ( Temple , s. f.) Recocido. El recocido es un tratamiento térmico mediante el que se calienta el metal hasta una temperatura determinada durante un período también definido, para después enfriarlo poco a poco. Se emplea para modificar las propiedades mecánicas, eléctricas y magnéticas del metal, pero los objetivos del recocido del metal pueden ser varios: desde rebajar la dureza a eliminar tensiones residuales protudidas en otros tratamientos, aumentar la tenacidad, la ductilidad o la plasticidad, obtener un grano más fino o reducir la segregación. Asimismo, con el recocido de los aceros se busca además ablandar las piezas para conseguir un maquinado más fácil y obtener determinadas propiedades mecánicas. ( Tratamientos Térmicos: El Recocido de Metal | Alsimet , s. f.) Normalizado. El tratamiento térmico normalizador ayuda a eliminar las impurezas y a mejorar la ductilidad y tenacidad. El material se calienta a una temperatura entre 750 y 980°C (1320 a 1796°F). El calor exacto aplicado para el tratamiento variará y se determinará en función de la cantidad de contenido de carbono en el metal. Dependiendo de las propiedades mecánicas requeridas, el normalizado puede ser sustituido por el endurecimiento convencional, cuando el tamaño o la forma de la pieza durante el enfriamiento del líquido pueda provocar grietas, distorsiones o cambios dimensionales excesivos. Por lo tanto, las piezas con formas complejas o de cambios bruscos en la sección, pueden normalizarse y templarse, siempre que las propiedades obtenidas sean aceptables. (De Forja, 2024) Revenido. El revenido es un tratamiento térmico a baja temperatura (150 ºC a 650 ºC) destinado a eliminar las tensiones y la fragilidad provocadas por el enfriamiento rápido y a desarrollar las propiedades mecánicas requeridas. (Bodycote Plc, s. f.)

Tabla 1. Herramientas fabricadas con revenido Nota. De Laboratorio de Forja Escuela de Herreros de Toledo, 2016 (https://www.ulmaforge.com/noticia/revenido-tratamiento-termico/)

Ventajas de los tratamientos térmicos.

Las ventajas que ofrecen los tratamientos térmicos del acero son variadas, ya que al tratarse de procesos en los cuales se busca mejorar a este material, se llega al punto de aumentar algunas de sus capacidades. Esta son algunas de las ventajas que puede adquirir una pieza de acero al ser sometida a algún proceso de tratamiento térmico: Dureza. Flexibilidad. Elasticidad. Ductilidad. Mayor resistencia a la oxidación. Estabilidad dimensional. Mayor brillo. Mejor funcionalidad. Asimismo, las piezas que reciben este tipo de tratamiento aumentan su valor. (Victoria,

Desventajas de los tratamientos térmicos.

Aunque los tratamientos térmicos del acero puedan sumar muchos beneficios a este material, si no se realizan de manera adecuada podrían dañar la pieza, incluso dejándola completamente inservible. De este modo, te platicamos algunas desventajas que puede presentar dicho proceso: Puede volverse un residuo difícil de manejar. La superficie del acero puede verse ennegrecida.

Cianurizacion Cianuración. Es un tratamiento termoquímico, que se da en aceros, que consiste en aumentar la dureza superficial de la pieza dejando el núcleo más blando y tenaz. Esto se logra empleando un baño de cianuro fundido a una temperatura determinada. Un inconveniente de este proceso es que los vapores de cianuro son venenosos, por lo que se deben emplear el procedimiento adecuado para evitar contacto peligroso con ellos; por otro lado, el espesor endurecido mediante este método suele ser inferior al endurecido por la cementación sólida. Como se realiza. La cianuración se efectúa a una temperatura justamente por encima de la crítica del corazón de la pieza, se introduce la pieza en una solución que generalmente consta de cianuro de sodio con cloruro de sodio y carbonato de sodio, el enfriamiento se da directamente por inmersión al salir del baño de cianuro con esto se obtiene una profundidad de superficie templada uniforme de unos 0.25 mm en un tiempo de una hora. Tipos de cianuración. Cianuración sólida. Cianuración líquida. La composición química de las sales es aproximadamente de 45% de cianuro de sodio (), 35% de Carbonado de Sodio , 20% de Cloruro de sodio (). Las piezas se calientan a 820°C - 870°C y son sumergidas en un baño de cianuro hasta por 1 hora. Cianuración gaseosa o nitro-cementación. La composición química de las sales es aproximadamente 70% - 80% de gas cementante y 20% - 30% de amoniaco. Las piezas se calientan a 850°C - 900°C y la duración del proceso para lograr una capa de 0.3mm – 0.5mm de profundidad es de 3 horas. Nitrunirazion La sulfinización es un tratamiento termoquímico en el cual se introduce superficialmente azufre al acero. El objetivo no es mejorar las propiedades mecánicas sino mejorar su comportamiento frente al mecanizado. Se realiza en piezas ya terminadas. Consiste en elevar la temperatura de la pieza a 575°C aproximadamente en un baño de sales que ceden carbono, nitrógeno y azufre (estos dos últimos en menor cantidad), en aleaciones férreas y de cobre. Se utiliza en aceros de bajo carbono donde la viruta no se corta sino que se deforma y es arrastrada acumulándose frente al ataque. La incorporación superficial del azufre genera sulfuro de hierro (S2Fe) como inclusión no metálica (impurezas), y se aloja en los bordes de grano lo que fragiliza al metal, lo cual hace que disminuya el punto de fusión. Después de la sulfinización las dimensiones de las piezas aumentan ligeramente, aumentando su

resistencia al desgaste, favoreciendo la lubricación y evitando el agarrotamiento. (Rodriguez, 2020) Carbonitrunirizacion La carbonitruración es un proceso de cementación en caja austenítico (por encima de A3) similar a la carburación, que incorpora nitrógeno (a través de NH 3 gaseoso) y que se utiliza para aumentar la resistencia al desgaste mediante la creación de una capa superficial endurecida. Beneficios La carbonitruración se aplica principalmente para producir una caja sólida y resistente al desgaste. La difusión de carbono y nitrógeno aumenta la templabilidad del carbono simple y los aceros de baja aleación, creando una caja con una dureza superior a la producida por la carburación. El proceso de carbonitruración es particularmente adecuado para la producción masiva de pequeños componentes limpios. Debido a que la carbonitruración requiere una temperatura inferior en relación con la carburación, la distorsión disminuye. La velocidad moderada de enfriamiento reduce el riesgo de fisuras producidas por el temple. Aplicaciones y materiales La carbonitruración austenítica se aplica con éxito a los componentes producidos en forma masiva en general, y a aquellos de dimensiones más pequeñas que requieren una gran resistencia al desgaste y en los que los requisitos de profundidad de la caja varían entre 0, y 0,75 mm como máximo. Las aplicaciones habituales incluyen:  engranajes y ejes  pistones  rodillos y cojinetes  palancas de sistemas accionados hidráulica, neumática y mecánicamente.

*Bodycote Plc. (s. f.). Temple y revenido - Tratamiento térmico - Bodycote Plc. Home. https://www.bodycote.com/es/servicios/tratamiento-termico/temple-y-revenido/#:~:text=El %20revenido%20es%20un%20tratamiento,desarrollar%20las%20propiedades%20mec %C3%A1nicas%20requeridas. *Ad_Ulmapp. (2023, 1 septiembre). Revenido: te explicamos en qué consiste este tratamiento térmico a baja temperatura. Ulma Forged Solutions. https://www.ulmaforge.com/noticia/revenido- tratamiento-termico/ *Victoria, I. (2023, 23 octubre). ¿Qué son los tratamientos térmicos del acero y cómo se usan? Aceros Inoxidables Victoria. https://inoxidablesvictoria.com/blog/tratamientos-termicos-del-acero/