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• Claudio Nicolas Martinez Salazar

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Ingeniería Mecánica Sede Temuco - 2012

INFORME TRATAMIENTOS TÉRMICOS

Nombre Alumno : David Urrutia Jessica Tramolao Fecha de Entrega: 05 - diciembre - 2012 Docente : Sr. Fernando Aravena

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INTRODUCCIÓN

El presente informe entrega información relacionada con diferentes tipos de tratamientos térmicos que permiten una gran variedad de usos y utilidades, tanto a bajas como a altas temperaturas, así como también el alivio de los tratamientos térmicos del acero y su aplicabilidad en diferentes áreas de la vida diaria. Todos los procesos que esto involucra nos llevan a tener materiales más duros y resistentes para nuestras necesidades, entregando mayor calidad a los trabajos en q se apliquen.

Ingeniería Mecánica Sede Temuco - 2012 Definición y Función

Proceso que comprende el calentamiento de los metales o las aleaciones en estado sólido a temperaturas definidas, seguido de un enfriamiento a las velocidades adecuadas con el fin de mejorar sus propiedades físicas y mecánicas, modificando la estructura microscópica de los aceros. Antes del tratamiento térmico, la mayoría de los aceros son una mezcla de tres sustancias: ferrita, perlita y cementita. Con un tratamiento térmico no se modifica la composición química , sólo los factores estructurales y como consecuencia de esto las propiedades mecánicas del acero.

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Tratamientos térmicos a baja temperatura

Los tratamientos térmicos utilizan variadas temperaturas dependiendo del tipo de proceso que se quiera realizar con el acero, lo cual determinará la cantidad de grados celsius con los que se quiera trabajar, usando así las bajas temperaturas para alcanzar un nivel de enfriado adecuado para los diferentes procesos que se quieran lograr.

Al empezar algún tratamiento térmico se debe iniciar ala temperatura ambiente la cual tampoco se deben introducir piezas de más de 200 mm de espesor o diámetro en hornos cuya temperatura sea superior a 300 grados. La elevación de temperatura debe ser uniforme en toda la pieza y se logra aumentando la temperatura lo más lentamente posible, y como mínimo debe de ser un minuto por un milímetro de espesor o diámetro de la pieza.

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Alivio de tensiones en los tratamientos térmicos

Cuando un acero se templa se endurece, pero al mismo Tiempo se producen modificaciones bruscas en su estructura cristalina, lo cual genera tensiones internas en el material, para eliminar dichas tensiones se procede al tratamiento térmico llamado revenido, utilizado para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad. Generalmente los métodos para el alivio de las tensiones residuales se pueden clasificar en dos grandes grupos: a)....Por vía térmica b)....Por vía mecánica a. Alivio de tensiones por vía térmica: Este tratamiento, ampliamente utilizado en la industria, consiste en calentar los conjuntos soldados hasta una temperatura inferior a la de transformación y mantenerlos en ella un tiempo suficientemente largo como para que se uniforme en toda la pieza y puedan efectuarse los reacondicionamientos dimensionales necesarios para establecer el estado de equilibrio a los nuevos valores de la tensión de fluencia correspondiente a dicha temperatura. Las temperaturas empleadas para el tratamiento térmico de alivio de tensiones son normalmente de alrededor de 600°C para los aceros estructurales comunes y pueden llegar a 700/750°C en aceros de alta aleación a base de molibdeno.

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Tratamientos térmicos a altas temperaturas

El tratamiento térmico en el material es un paso fundamental para que pueda alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales está creado. Este tipo de procesos consisten en el calentamiento de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades físicas. Cada temperatura máxima es indicada en las especificaciones del tratamiento térmico que se va aplicar. Al sobrepasar la temperatura máxima se corre el riesgo de aumentar el grado de la pieza. Si la elevación de la temperatura sobrepasa el límite cercano al punto de fusión los metales quedan con una estructura frágil debido a la fusión de las impurezas que rodea los granos. El metal que se dice que es quemado es imposible regenerarlo por ningún tratamiento. Las temperaturas para el acero al carbono son de 1.260 a 1.350 grados según sea el contenido de carbono.

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Austenización

La austenización es un proceso que ocurre en el acero, en el cual, a una determinada temperatura, se forma austenita. Esto es deseable, porque la austenita, al ser enfriada rápidamente genera martensita, que es el cristal que da al acero la máxima resistencia posible.

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Recocido

El recocido es un tratamiento térmico cuya finalidad es el ablandamiento, consiste en calentar el metal hasta una determinada temperatura para después dejar que se enfríe lentamente, finalizando el proceso cuando el metal alcanza la temperatura ambiente. El objeto del tratamiento térmico denominado recocido es destruir sus estados anormales de los metales y aleaciones. Así como ablandarlos para poder trabajarlos. A una temperatura adecuada y duración determinada seguido de un enfriamiento lento de la pieza tratada. Se puede entender el recocido como el calentamiento del acero por encima de las temperaturas de transformación, seguida de un enfriamiento lento, obteniendo como resultado un equilibrio estructural y de fase en los granos del metal.

Dependiendo del porcentaje de carbono, luego del recocido se puede obtener diversas estructuras como ferrita+cementita, perlita, y/o perlita + cementita. El fin último del recocido del acero tiene baja dureza y resistencia.

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Normalizado

Se hace como preparación de la pieza para el temple, con esto se consigue una estructura perlítica con el grano más fino y más uniforme que la estructura previa al tratamiento, consiguiendo un acero más tenaz. Un tratamiento térmico en el cual las aleaciones porosas se calientan hasta aproximadamente 100F sobre el rango crítico, sosteniendo esa temperatura por el tiempo requerido, y enfriándola a la temperatura del medio ambiente. Se realiza calentando el acero a una temperatura unos 50ºC superior a la crítica y una vez austenizado se deja enfriar al aire tranquilo. La velocidad de enfriamiento es más lenta que en el temple y más rápida que en recocido. Con este tratamiento se consigue afinar y homogeneizar la estructura.

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Bonificado

Se llama así al acero templado y luego revenido, lo que consiste en calentar al acero después de normalizado o templado, a una temperatura inferior al punto crítico, seguido de un enfriamiento controlado que puede ser rápido cuando se pretenden resultados altos en tenacidad, o lento, para reducir al máximo las tensiones térmicas que pueden generar deformaciones. Este proceso busca conseguir aceros de alta tenacidad y elevada resistencia mecánica. Consiste en el calentamiento del metal y un revenido que busca alcanzar la mayor tenacidad a costa de la disminución de la dureza del acero.

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CONCLUSIÓN En resumen los tratamientos térmicos permiten la adquisición de diferentes propiedades y cualidades en el acero que nos entregan un producto de mejor calidad para el uso en las diferentes áreas en las que se utilizarán los productos derivados del acero. De este modo se puede lograr obtener mejores resultados en el ámbito de la construcción y la ingeniería, aplicando el tratamiento más recomendado según las necesidades del usuario.