TRATAMIENTO DE LOS METALES

Tiene como objetivo modificar las propiedades de materiales puros o de aleaciones. Permiten obtener piezas mejor adaptadas al papel que tienen que desempeñar en un conjunto mecánico.

Los tratamientos que vamos a ver son: tratamientos térmicos, termoquímicos, mecánicos y superficiales.

TRATAMIENTOS TÉRMICOS:

Estos tratamientos consisten en calentamiento del metal o aleación hasta una cierta temperatura, cuyo valor depende del tipo de tratamiento, seguido de un enfriamiento a una determinada velocidad.

Estos tratamientos modifican la estructura cristalina del metal o aleación pero no su composición química.

Los tratamientos térmicos más utilizados son el temple, el revenido, el recocido y el normalizado.

- Temple:

El temple consiste en calentar el acero hasta una temperatura superior a la de austenización (727ºC) seguido de un enfriamiento lo suficientemente rápido para obtener una estructura martensítica. De modo que se obtiene un metal muy duro y de alta resistencia a causa de la nueva estructura cristalina formada.

Los medios más utilizados para enfriar durante el temple son agua y aceite. El aire apenas se utiliza porque produce enfriamientos lentos y la estructura formada es casi perlítica.

 - Revenido:

Como la martensita es mucho más frágil que la perlita el acero podría romperse como el vidrio ante un impacto tras un tratamiento de temple. Por ello es necesario someter a las piezas templadas a un tratamiento de revenido para reducir su fragilidad.

El revenido consiste en calentar el acero templado hasta una temperatura inferior a la del temple seguido de un enfriamiento rápido, pero siempre más lento que el realizado para el tratamiento del temple.

El proceso de temple seguido de revenido se conoce con el nombre de bonificado.

- Recocido:

El recocido consiste en calentar el acero hasta una temperatura superior a la de austenización seguido de un enfriamiento muy lento. Las estructuras que se consiguen con este tratamiento son perlíticas.

Con el recocido se elimina el tratamiento de temple dado a la pieza.

- Normalizado:

 Consiste en calentar el acero hasta una temperatura superior a la de austenización seguido de un enfriamiento al aire.  Se utiliza para mejorar las propiedades mecánicas de la pieza disminuyendo el tamaño de grano y provocando una distribución más uniforme.

TRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOS:

Los tratamientos termoquímicos consisten en operaciones de calentamiento y enfriamiento de los metales, que se complementan con la adición de nuevos elementos en la superficie de la pieza, de manera que se modifica la composición química superficial.

Estos tratamientos se efectúan para aumentar la resistencia al desgaste y la dureza de la superficie de una pieza metálica.

Los más utilizados son: cementación, nitruración y sulfinización.

-Cementación:

Consiste en añadir carbono a la superficie de un acero que presente un bajo contenido en este elemento con el objeto de aumentar su dureza superficial. Para ello se calienta la pieza a una temperatura muy alta y se introduce en un medio que contiene carbono, consiguiendo así que éste se difunda por la superficie de la pieza.

La pieza se considera constituida por dos zonas:

-La zona exterior que recibe el nombre de capa cementada cuyo contenido en carbono es superior al inicial.

-La zona central o alma cuya composición química no ha variado.

-Nitruración:

 Con el tratamiento de nitruración se consigue un endurecimiento superficial extraordinario del acero mediante la incorporación de nitrógeno.  La pieza que se pretende nitrurar se somete en un horno a una corriente de amoniaco a una temperatura  muy alta. La capa nitrurada es más dura que la cementada y además conserva su dureza hasta temperaturas bastante más elevadas.

La nitruración, además de incrementar superficialmente la dureza de los aceros, los hace más resistentes a la fatiga y a la corrosión.

-Sulfinización:

 En este tratamiento se consigue incorporar azufre al metal por medio de su inmersión en un baño a alta temperatura.

Con este tratamiento aumenta considerablemente la resistencia al desgaste de los metales.

TRATAMIENTO MECÁNICOS:

Los tratamientos mecánicos mejoran las características de los metales por deformación mecánica. Estos tratamientos se pueden realizar en caliente o en frío.

- Tratamiento mecánicos en caliente:

Consiste en deformar el metal, una vez calentado a una temperatura determinada, golpeándolo fuertemente. De este modo se reduce el tamaño de grano y se eliminan del metal cavidades interiores con lo que se mejora su estructura interna. 

- Tratamiento mecánico en frío:

Consiste en deformar un metal a temperatura ambiente lo que provoca una mejora de sus propiedades mecánicas por acritud.

Se entiende por acritud el aumento de dureza y resistencia a la tracción de un metal a costa de disminuir su plasticidad y tenacidad como consecuencia de una deformación en frío.

TRATAMIENTOS SUPERFICIALES:

 

Se modifica la superficie de los metales sin variar su composición química. Los tratamientos superficiales más utilizados son: cromado, galvanizado y metalizado.

- Cromado:

En este tratamiento se deposita cromo sobre la superficie del metal que se quiere proteger. El objetivo primordial de introducir cromo en su capa externa es potenciar su resistencia frente a la corrosión. El cromado se puede realizar por medio electrolíticos o por simple difusión a temperatura elevada.

Galvanizado:

Consiste en recubrir piezas metálicas con una ligera capa de cinc para protegerlas de la corrosión, se realiza mediante inmersión de la pieza metálica en un baño de cinc fundido o depositando el cinc sobre su superficie utilizando medios electrolíticos.

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