¿Qué es el tratamiento térmico y cómo se benefician las piezas?

¿Qué es el tratamiento térmico y cómo se benefician las piezas?

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fábrica de tratamiento térmico

Descripción general del tratamiento térmico

El tratamiento térmico es un proceso que utiliza calentamiento y enfriamiento controlados para cambiar la estructura cristalina de los metales y las aleaciones de metales (como el acero y el aluminio).Con el tiempo, se han desarrollado muchos métodos diferentes.Según el material y el proceso de tratamiento, el tratamiento térmico puede proporcionar muchos beneficios,incluyendo mayor dureza, mejor resistencia al calor, mayor ductilidad y mayor resistencia del material.

Aunque la mayoría de la gente no sabe qué es el tratamiento térmico, en realidad es una parte esencial del proceso de fabricación.Se puede utilizar en diferentes etapas del proceso de fabricación para cambiar ciertas propiedades de un metal o aleación.Algunas industrias notables en las que el tratamiento térmico juega un papel importante incluyenaeronaves, automoción, ferretería(como sierras y hachas),computadoras, naves espaciales, militares y la industria del petróleo y el gas.

¿Cómo funciona el tratamiento térmico?

Diagrama de flujo de tratamiento térmico

Se mencionó anteriormente que el tratamiento térmico es esencialmente la alteración de las propiedades físicas de un metal por calentamiento o enfriamiento controlado y, de hecho, el tratamiento térmico funciona según ese principio simple.Aunque hay muchos tipos de tratamientos térmicos, siguen un proceso similar.En una palabra,el tratamiento térmico funciona calentando el metal, manteniéndolo a esa temperatura y luego enfriándolo nuevamente.La razón por la que las propiedades de las piezas metálicas cambian durante este proceso es que las altas temperaturas modifican la microestructura del metal, lo que juega un papel importante en las propiedades mecánicas del material.

El tiempo que se calienta el metal se denomina “tiempo de inmersión“.La duración del tiempo de remojo juega un papel importante en las propiedades del metal, porque la microestructura de un metal empapado durante mucho tiempo cambia de manera diferente a la de un metal empapado por un tiempo más corto.Por otro lado, el proceso de enfriamiento después del tiempo de remojo también tiene un impacto en el resultado del metal.El metal se puede enfriar rápidamente, lo que se denomina enfriamiento rápido, o se puede enfriar lentamente en un horno para garantizar que se logren los resultados deseados.La combinación de la temperatura de remojo, el tiempo de remojo, la temperatura de enfriamiento y la duración del enfriamiento juegan un papel en la producción de las propiedades deseadas en el metal o la aleación.

En resumen, el proceso de tratamiento térmico requiere tres pasos básicos,calentamiento, remojo y enfriamiento.

Las etapas del calor

La microestructura de la aleación cambia durante el proceso de tratamiento térmico.El calentamiento sigue un perfil térmico específico.En este punto, el metal puede convertirse en tres estados diferentes, una mezcla mecánica, una solución sólida o una combinación de ambos.Cada estado trae diferentes cualidades y el estado se puede cambiar calentando según el diagrama de fase.

La etapa de remojo

El propósito de la fase de remojo es mantener el metal a la temperatura adecuada hasta que se forme la estructura interna deseada.La duración depende de los requisitos.Por ejemplo, el tipo de material y el tamaño de la pieza, cuando el tamaño de la pieza es mayor se necesita más tiempo.El núcleo de la mayoría de las piezas tarda más en alcanzar la temperatura requerida.

La etapa de enfriamiento

Durante la fase de enfriamiento, debe enfriar el metal nuevamente a temperatura ambiente, pero hay diferentes formas de hacerlo según el tipo de metal.Puede requerir un medio refrigerante, un gas, un líquido, un sólido o una combinación de ellos.La velocidad de enfriamiento depende del metal mismo y del medio de enfriamiento.Por lo tanto, la elección que haga en el enfriamiento es un factor importante en el desempeño deseado del metal.

Beneficios y métodos comunes de tratamiento térmico

Hay muchas técnicas de tratamiento térmico para elegir.Cada uno de ellos conlleva ciertas cualidades.Los métodos de tratamiento térmico más comunes incluyen:

Endurecimiento

Una de las formas más comunes de tratamiento térmico,esto aumenta la dureza de un metal o aleación y lo hace menos dúctil.En general, para el endurecimiento de la superficie sin operaciones de endurecimiento posteriores, a menudo también conocido como nitruración, es la difusión de nitrógeno en la superficie de los aceros aleados especiales, lo que da como resultado una superficie dura y un núcleo blando sin tratamiento adicional.

templado

El templado es el proceso de reducción de la dureza y fragilidad excesivas causadas durante el proceso de endurecimiento.También se alivian las tensiones internas.En general, el templado es el último paso del proceso de endurecimiento.Es un proceso de tratamiento térmico que ayuda a mejorar la elasticidad del acero.Las aleaciones a base de hierro suelen ser duras, pero a menudo demasiado frágiles para algunas aplicaciones.El templado ayuda a cambiar la dureza, la fragilidad y la ductilidad del metal.Esto es para facilitar el proceso.

Recocido

El recocido ablanda el metal.Hace que el metal sea más adecuado para el conformado y el trabajo en frío.También mejora la maquinabilidad, la ductilidad y la tenacidad de la meta.yoEn el proceso de recocido, el metal se calienta por encima de la temperatura crítica superior y luego se enfría a un ritmo lento.

normalizando

La normalización es otra forma de recocido.Es usado paraaliviar las tensiones internas causadas por procesos como la soldadura, la fundición o el templado. El acero normalizado es más duro y resistente que el acero recocido.En este proceso, el metal se calienta a una temperatura 40 °C superior a su temperatura crítica superior.En este caso, el metal se calienta a 200 °F, por encima de la temperatura de recocido.El técnico mantiene el metal a la temperatura crítica hasta que se produce la transformación.Este proceso de tratamiento térmico requiere enfriamiento por aire después del calentamiento.

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