Tratamientos térmicos de los metales

By | 2 noviembre, 2013

En este capítulo nos centraremos en los tratamientos térmicos del proceso de soldadura.Se conoce como tratamiento térmico el proceso que comprende el calentamiento de los metales o de sus aleaciones,tiene que ser en estado sólido y a temperaturas  determinadas durante un tiempo determinado por el proceso en cuestión.Después esta seguido por un enfriamiento a ciertas velocidades,también definidas.Estos tratamientos térmicos,mejoran sus cualidades mecánicas y físicas,principalmente la resistencia,la elasticidad o su dureza.

La mayoría de los metales a los que se les aplica algún tipo de tratamiento térmico son principalmente el acero o hierro de fundición,los aceros al carbono.Tambíen se utilizan en otros metales como inoxidables,solidos ceramicos … los tratamientos térmicos son muy utilizados en caldereria.

Propiedades mecánicas

Las particularidades mecánicas de un metal dependen tanto de su   estructura cristalina como de su composición química. Estos tratamientos térmicos transforman esa estructura cristalina sin alterar  su composición química, dando a los materiales unas características mecánicas precisas, mediante unos procesos de calentamientos y enfriamientos continuos hasta conseguir la estructura cristalina deseada.

Entre estas características están:

Resistencia al desgaste:Es el aguante,fuerza,fortaleza que ofrece un material metalico o no al permitir erosionarse cuando está en fricción con otro material
Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material metalico o no  de absorber energía sin que se le producizcan fisuras (resistencia al impacto).
Maquinabilidad: Es la comodidad,sencillez,facilidad que posee un material al  permitir el proceso de mecanizado de arranque de virutas.
Dureza: Es el aguante,la resistencia que ofrece un material metalico o no para dejarse penetrar. Se mide en unidades BRINELL (HB), unidades ROCKWEL C (HRC), VICKERS (HV),etc.Dureza Vickers mediante el test del mismo nombre.Este Test se conoce como El ensayo de dureza Vickers, llamado el ensayo universal, es un método para medir la dureza de los materiales. Sus cargas van de 5 a 125 kilopondios (de cinco en cinco). Su penetrador es una pirámide de diamante con un ángulo base de 136°.

Mejora de las propiedades a través de los tratamientos térmicos

Las propiedades mecánicas de un metal,una aleación ….  particularmente de los aceros.Reside,como deciamos antes,en la composición química y en su estructura cristalina,las diferentes aleaciones y composiciones químicas son determinantes para decidir que tipo de tratamientos térmicos se han de utilizar o someter. Tal y como comentabamos antes,los tratamientos térmicos,modifican la estructura cristalina de los metales,particularmente del acero,pero tienen la peculiaridad de no modificar su composición química de los mismos.

Estas cualidades de tener diferentes granos,diferentes estructuras cristalinas con la misma composición química,se conoce como polimorfismo y es la que justifica los tratamientos térmicos.Técnicamente el polimorfismo es la cualidad de lo que tiene o puede tener distintas formas,en los metales es la capacidad de presentar diferentes estructuras cristalinas conservando su composición química.el diamante y el grafito son polimorfismos del carbono. La ferrita, la austenita y la δ-ferrita son polimorfismos del hierro. Esta propiedad en un elemento químico puro se denomina alotropía.diagrama hierro carbono

Por lo tanto las diferentes estructuras de grano pueden ser modificadas,cambiado y variadas obteniendo así aceros con nuevas propiedades mecánicas, pero siempre manteniendo la compisición química.Estas cualidades varían según el tratamiento térmico aplicado,según la temperatura hasta que se eleve el metal y variando según como se enfríe el mismo.

Para saber forma que tendrán los granos y los microconstituyentes que compondrán al acero, teniendo en cuenta la composición química del mismo (esto es porcentaje de Carbono y Hierro (Fe3) y la temperatura a la que se encuentra, se puede ver en este  Diagrama Hierro Carbono.

En la imagen a modo de ejemplo se ve un Diagrama Hierro Carbono  que muestra como varía el grano a medida que el acero es calentado y luego enfriado. Los microconstituyentes a los que antes se hicimos referencia … .

En el diagrama de equilibrio o de fases del Hierro – Carbono, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente de modo que los procesos de difusión (homogeneización) tienen tiempo para completarse. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los puntos críticos —temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones— por métodos diversos.En otros capítulos ampliaremos la información de los diferentes tratamientos térmicos…

3 thoughts on “Tratamientos térmicos de los metales

  1. Pingback: tratamientos térmicos del acero soldadura - Soldadura - soldadura.org | Soldadura - soldadura.org

  2. Daniel Freixa

    Les agradeceria que hicieran un post sobre precalentamiento, calentamiento y post-calentamiento de lo metales para el procedimiento de soldeo. Por ejemplo: el acero al carbono estandar se tiene que precalentar a tanto, cuando estamos soldadondo tiene que tener tal tamperatura, y su tratamiento termico al finalizar del proceso. Estaria bien referirse a todos lo materiales: acero al carbono, acero al carbono aleads (p11, p22, p5, …..), aceros inoxidables, aceros inoxidables aleados, …..
    Gracias compañeros, me gusta mucho vuestra pagina, trabajo como formador de soldadura en españa y siempre pongo referencia de vuestra web. Si buscais colaboracion, estaria interesado conversar con vosotros.

    Hasta pronto!!!

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