Universidad de Chile Facultad de Arquitectura y Urbanismo

Universidad de Chile Facultad de Arquitectura y Urbanismo Escuela de Diseño Tratamientos Térmicos del Acero Integrantes: Catalina Bello Ornella Bersani Profesor: Dante Solis Asignatura: Tecnología Industrial y Materiales I Fecha: 09 – 06 – 09

Definición de acero � Material en el que el hierro es predominante y cuyo contenido en carbono es, generalmente, inferior al 2% y contiene otros elementos. Aunque un limitado número de aceros puede tener contenidos en carbono superiores al 2% este es el límite habitual que separa el acero de la fundición.

El acero y su temperatura � Para comprender mejor la influencia del tratamiento térmico en el acero, primero hay que conocer los cambios estructurales de este a diferentes temperaturas. Estos cambios tienen bastante complejidad y dependen de la cantidad de carbono presente y otros factores, que en la metalurgia se establecen con precisión en el llamado diagrama de equilibrio hierro-carbono.

Tratamiento Térmico � Es el proceso al que se someten los metales u otros sólidos con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la tenacidad. Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono.

Todos los tratamientos térmicos tienen una ruta obligatoria: � Calentamiento del acero hasta una temperatura determinada. � Permanencia a esa temperatura cierto tiempo. � Enfriamiento más o menos rápido. Láminas de acero caliente

Propiedades mecánicas del acero � Las características mecánicas de un material dependen tanto de su composición química como de la estructura cristalina que tenga.

� Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material. � Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir fisuras (resistencia al impacto). � Maquinabilidad: Es la facilidad que posee un material de permitir el proceso de mecanizado por arranque de viruta. � Dureza: Es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar. Se mide en unidades BRINELL (HB) o unidades ROCKWEL C (HRC), mediante el test del mismo nombre.

Tratamientos térmicos del acero � El tratamiento térmico en el material es uno de los pasos fundamentales para que pueda alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales está creado. Este tipo de procesos consisten en el calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado sólido para cambiar sus propiedades físicas.

Principales tratamientos térmicos � Temple: Su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero.

� Revenido: Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad. Horno de revenido Herramientas de acero revenidas y templadas

� Recocido: Consiste básicamente en un calentamiento hasta temperatura de austenitización (800 -925ºC) seguido de un enfriamiento lento. Horno de recocido Recocido piezas de acero

� Normalizado: Tiene por objeto dejar un material en estado normal, es decir, ausencia de tensiones internas y con una distribución uniforme del carbono. planchas acero Placas de acero normalizado Normalizado de

Tratamientos termoquímicos del acero � Los tratamientos termoquímicos son tratamientos térmicos en los que, además de los cambios en la estructura del acero, también se producen cambios en la composición química de la capa superficial, añadiendo diferentes productos químicos hasta una profundidad determinada. Estos tratamientos requieren el uso de calentamiento y enfriamiento controlados en atmósferas especiales.

� Cementación (C): aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce, aumentando la concentración de carbono en la superficie. Arco de acero cementado Eje soldado en acero cementado

� Nitruración (N): al igual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie de la pieza. Acero nitrurado iónicamente Objeto nitrurado

� Cianuración (C+N): endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero.

�Carbonitruración (C+N): al igual que la cianuración, introduce carbono y nitrógeno en una capa superficial, pero con hidrocarburos como metano, etano o propano; amoniaco (NH 3) y monóxido de carbono (CO).

� Sulfinización (S+N+C): aumenta la resistencia al desgaste por acción del azufre.