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Septiembre 2016 / Información

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El sector de los tratamientos térmicos se en-frenta al desafío principal de proponer solu-ciones altamente innovadoras, que permi-

tan mejorar las características de los materialescon los que se fabrican piezas para industrias detan alta exigencia como son la aeronáutica, naval oautomoción, consiguiendo materiales más durade-ros, flexibles y ligeros.

Con la idea de reunir a empresas de este sector pa-ra compartir y conocer de primera mano algunasde estas innovaciones, el Centro de InvestigaciónMetalúrgica IK4-AZTERLAN acogió durante el día23 de junio de 2016 el II Fórum Técnico Internacio-nal de Tratamiento Térmico, un punto de encuen-tro para profesionales, técnicos y equipos de inves-tigación especializados en los últimos avances einnovaciones en los distintos ámbitos de la indus-tria del tratamiento térmico (tecnologías de tem-ple, tratamientos superficiales, caracterización,medición, recubrimientos…).

A través del programa técnico presentado en esteTRATER Day 2016, cerca de 80 profesionales deempresas referentes del sector de los tratamientostérmicos y representantes de sectores estratégicosque los aplican, pudieron conocer algunas clavesque permiten avanzar una industria más competi-tiva en este relevante ámbito.

El evento contó con la colaboración de técnicos yespecialistas de primer nivel de las empresas ADITREATMENTS Ltd., OERLIKON LEYBOLD VACUUM,ONDARLAN INDUCTOTHERM, ARROLA HORNOS YSERVICIOS S.L.L., SECO/WARWICK, ESI GROUP, A-

NÁLISIS Y SIMULACIÓN, SUMINISTRO Y CALIBRA-CIÓN INDUSTRIAL S.L., EUROTHERM, junto variosinvestigadores del Centro de Investigación Meta-lúrgica IK4-AZTERLAN y la colaboración de ADI-LAN GROUP y la revista TRATER Press.

Tras la correspondiente bienvenida a los asistentespor parte del Sr. José Javier González, del Institutode Fundición TABIRA, el Sr. Martin Barreña, Geren-te de FURESA, inició la moderación de la primerasesión de la mañana de este encuentro de trabajo.

El Sr. Barreña presentó brevemente, al inicio de suintervención, al Grupo ADILAN, al que pertenece lacompañía FURESA. Este grupo es una alineación devarias empresas del sector de los componentesfundidos (FURESA, BETSAIDE, SEBA), que junto conel apoyo de IK4-AZTERLAN, desarrolla y produce

Soluciones avanzadas e innovadoras para una industriade tratamiento térmico más competitiva. TRATER DayPor Instituto de Fundición TABIRA

Alrededor de 80 profesionales de 50 compañías y centros toma-ron parte en este encuentro técnico del sector del TratamientoTérmico.

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enfriamiento hasta la temperatura de austemperi-zado y tratamiento isotérmico a dicha temperatu-ra), iniciando esta parte de su reflexión detallandola influencia que tiene la elección del método deenfriamiento en el diseño de la línea de austempe-rizado (escogiendo entre aceite o baño salino, enfunción de los grados ADI deseados). La eleccióndel equipamiento correspondiente, especialmentede los hornos, depende esencialmente de variablescomo el acceso a financiación, los costes operati-vos deseados, la variedad de trabajo a ser realizadoen la línea y el espesor de sección de las piezas.

Siguiendo este esquema de trabajo, se procedió se-guidamente a compartir con la audiencia clavesconcretas en cada una de estas partes del procesode tratamiento térmico para las piezas fundidas.Enfriar a un ritmo suficiente, por ejemplo, para evi-tar la formación de perlita. La temperatura de aus-

SOLUCIONES ADI (Austempered Ductil Iron) en unrango de piezas fundidas desde 150 g hasta 1.000kg de hierro.

A continuación el Sr. Barreña dio paso a la ponen-cia inaugural de este espacio de trabajo, presen-tando al Sr. Arron Rimmer, de la compañía inglesaADI TREATMENTS Ltd., que compartió con la au-diencia una conferencia sobre la “Producción depiezas de fundición de hierro dúctil austemperado(ADI). Requisitos de la pieza fundida, hornos, pará-metros críticos de tratamiento y optimización”.

La ponencia se inició con la constatación de que esun error habitual considerar que la producción deADI requiere de un hierro base especial. En contrade esta visión, la realidad es que el material base autilizar tan solo debe ser de buena calidad. Así, elconferenciante expuso las especificaciones princi-pales de los materiales susceptibles de tratamiento.Para el caso concreto del ADI, detalló qué se consi-dera una fundición nodular de buena calidad: com-posición química estable con un mínimo de 100grafitos/mm2, nodularidad superior al 85%, nivelesmínimos de carburos, inclusiones, rechupes y mi-cro rechupes (max. 1,5%) y un ratio estable de perli-ta/ferrita.

Con esta base, el ADI alcanza unos valores de com-portamiento a fatiga excelentes, una densidad me-nor y una capacidad de amortiguación de ruido supe-rior al acero, si bien cuenta con un mayor coeficientede expansión térmica que la fundición nodular y queel acero al carbono (inferior al del aluminio), y unaconductividad térmica algo inferior a la fundición no-dular.

A continuación, el Sr. Rimmer abordó los pasos crí-ticos del proceso de austemperizado (austenizado,

El Sr. José Javier González, del Instituto de Fundición TABIRA yel Sr. Martin Barreña, de la fundición nodular FURESA.

Sr. Arron Rimmer. ADI TREATMENTS Ltd., Director.

Distribución por sectores de las piezas tratadas en el año 2015en la empresa ADI Treatments. Ltd. Fuente: ADI TREATMENTSLtd.


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temperizado escogida será definida en función dela resistencia deseada: una temperatura baja pro-ducirá una mayor resistencia, mientras que unamayor temperatura producirá un grado con menordureza y mejor resistencia a fatiga y ductilidad.

El Sr. Rimmer compartió las oportunidades que pre-sentan estos materiales frente a determinados ace-ros, con situaciones específicas de mejora de presta-ciones, reducción de costo, simplificación del procesoproductivo, así como en sustitución de componentesde otros materiales, como por ejemplo el aluminio,con otro tipo de ventajas desde el punto de vista dediseño y funcionalidad (mejora de propiedades está-ticas y dinámicas, costo más reducido, mejoras encomportamiento NVH, menor espacio físico requeri-do para el componente, etc). El ADI es tan resistentecomo el acero, con un 10% menos de peso. Tambiénes tres veces más resistente que el aluminio, pero so-lo 2-1/2 veces más denso, por lo que puede reempla-zar a ambos materiales con peso igual o inferior.

El ponente concluyó resumiendo que el ingredien-te fundamental para producir ADI es, como indicóal inicio de su charla, contar con una fundición no-dular de alta calidad, acompañado esto siempre dela correcta elección de los parámetros del trata-miento térmico. Señaló también que la producciónexitosa de piezas en ADI requiere de una gran cer-canía e intercambio de conocimiento entre la em-presa de tratamiento térmico y la fundición.

La segunda conferencia técnica de la jornada laimpartió el Sr. Eugenio Pardo, de la compañía ON-DARLAN INDUCTOTHERM GROUP IBERIA, que cen-tró su exposición en “Nuevos desarrollos tecnoló-gicos en temple por inducción sin rotación paracigu� eñales y árboles de levas”.

El tratamiento térmico superficial por inducción esuna elección muy común cuando se trata de tem-plar y revenir piezas críticas de automoción, comoson los cigu� eñales y los árboles de levas. En la ex-posición realizada por el Sr. Pardo se explicaron ydemostraron cuantitativa y cualitativamente lasmejoras obtenidas en las piezas y en el proceso,tras conseguir la realización del mismo sin necesi-dad de rotación de las piezas, frente a los procesosrotativos tradicionales.

Esta innovación, mediante una nueva tecnologíapatentada denominada SHarP-C, consiste en la eli-minación de la necesidad de rotar los cigu� eñales ylos árboles de levas durante los ciclos de calenta-miento y enfriamiento.

El ponente detalló cómo esto es así merced a la sus-titución de las bobinas tradicionales en forma de“U” por un juego de dos bobinas complementariassemicirculares, una activa y otra pasiva, percibidaselectromagnéticamente por las piezas tratadas co-mo una única bobina circular cerrada. Como conse-cuencia de ello, los patrones de endurecimientoson más repetitivos, los inductores más robustos,se reducen los tiempos de tratamiento así como laenergía aportada y la distorsión consecuentes. To-do ello, con los cigu� eñales y los árboles de levas enreposo. Además se mejoran las microestructuras ysobre todo, se simplifica la arquitectura mecánicade los equipos.

En definitiva, esta innovación permite obtener pie-zas de mayor calidad a costes muy inferiores, eli-minándose en algunos casos operaciones posterio-res de enderezado.

La primera sesión de la mañana terminó con unaconferencia doble, a cargo del Sr. Yannick Vicent,de la compañía ESI GROUP, y del Sr. Igor Pérez, dela compañía ANÁLISIS Y SIMULACIÓN S.L. Amboscompartieron una exposición sobre las “Ventajasde la simulación del tratamiento térmico en la in-dustria”.

La introducción a la ponencia la realizó el Sr. Pérez,explicando las claves buscadas por diseñadores depiezas y profesionales responsables del tratamientotérmico, una fase indispensable en la fabricación deproductos de acero. A través de la manipulación in-tencionada de la estructura química y metalúrgicadel componente se pueden controlar propiedadesmecánicas como la dureza, la resistencia o la tena-

Sr. Eugenio Pardo. ONDARLAN INDUCTOTHERM GROUP IBE-RIA, Responsable de Forja y Tratamientos Térmicos.


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tamientos térmicos puede tener una importante in-fluencia en la minimización de los costes de fabri-cación, así como en la optimización de la calidad yla fiabilidad del producto.

Tras un momento de pausa-café, el programa con-tinuó en la segunda sesión de la mañana con unaconferencia técnica del Sr. Garikoitz Artola, delCentro de Investigación Metalúrgica IK4-AZTER-LAN. Esta ponencia se centró en la “Influencia deltratamiento térmico en el daño por hidrógeno enaleaciones metálicas”.

cidad. Sin embargo, aparte de los efectos menciona-dos, se pueden producir algunos efectos no desea-dos, tales como distorsiones del componente, dure-za excesiva, resistencia insuficiente, baja tenacidad(que puede repercutir en formación de grietas) o u-na profundidad de la dureza inadecuada (que puederepercutir en fallos a fatiga del componente).

Por lo tanto, el éxito o el fracaso del tratamientotérmico no sólo afecta a los costes de fabricación,sino que también afecta a la calidad y fiabilidad delproducto. El tratamiento térmico se debe tener encuenta durante las fases de desarrollo y diseño y sedebe controlar en producción.

La conferencia continuó con la exposición del Sr.Vicent, que remarcó las claves que hacen de la si-mulación una herramienta de ayuda muy intere-sante para tomar la decisión adecuada.

Su ponencia permitió ver cómo con respecto al di-seño y la fabricación basados en simulación, es pre-ferible poder calcular previamente los efectos deltratamiento térmico y poder optimizarlos variandola forma y los materiales de la pieza en cuestión. U-na vez que la pieza está diseñada, resulta de máxi-ma importancia asegurarse que el proceso de trata-miento térmico es correcto y que la ventana deproceso es lo suficientemente grande como parapermitir variaciones en los diferentes parámetros.El ponente detalló como con la ayuda de las solu-ciones de elementos finitos Sysweld y ProCAST deESI Group, se pueden llevar a cabo este tipo de si-mulaciones para la mayoría de procesos de trata-mientos térmicos, considerando todos los efectosfísicos más significantes. De esta forma, el diseña-dor de pieza y el profesional responsable de los tra-

El Sr. Igor Pérez (ANÁLISIS Y SIMULACIÓN S.L., Responsable Téc-nico de Virtual Manufacturing) y el Sr. Yannick Vicent (ESIGROUP, Welding and Heat Treatment Solution Product Manager).

Sr. Garikoitz Artola. IK4-AZTERLAN, Ingeniería, I+D y Proce-sos Metalúrgicos.

La relación de los tratamientos térmicos con el da-ño por hidrógeno presenta facetas diversas. Tal ycomo el Sr. Artola señaló en su introducción a laconferencia, deben distinguirse los procesos de da-ño que tienen su origen en etapas de producciónprevias al tratamiento (normalmente hidrógenointrínseco), de los deterioros iniciados por el pro-pio tratamiento térmico (hidrógeno extrínseco).Cada uno de estos problemas debe ser abordadocon recetas diferentes.

Así, el ponente introdujo inicialmente los mecanis-mos de daño por hidrógeno, detallando las princi-pales alteraciones en las propiedades físicas de losmetales provocadas por la absorción de este ele-mento. Posteriormente, el Sr. Artola abordó del mis-mo modo el daño provocado por el tratamiento tér-mico.

Un apartado de especial interés fue la necesidad dedistinguir las incidencias relacionadas con el trata-miento térmico, de las asociadas al daño por hidró-geno posterior al mismo, producido durante la vidaen servicio del material. Roturas con distinta causa


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raíz presentan a menudo características similares,por lo que su análisis requiere de la intervención deespecialistas metalúrgicos con experiencia en la in-terpretación de superficies de fractura.

Otro aspecto a tener en cuenta es el empleo de tra-tamientos térmicos para obtener microestructurasmás tolerantes a la presencia de hidrógeno en ser-vicio. En el caso de los aceros de alta resistencia, labainita y la austenita retenida pueden servir de re-curso para combatir los procesos de fragilizaciónpor hidrógeno.

El encuentro técnico continuó mediante una pre-sentación del Sr. Marcin Przygo�ski, de la compañíaSECO/WARWICK Europe y de la Sra. Bakarne Egi-guren, de la empresa ARROLA HORNOS Y SERVI-CIOS. Esta conferencia abordó la “Cementación encontinuo de baja distorsión geométrica y alta pro-ductividad para la industria de automoción, trans-misiones y rodamientos”.

Tras analizar las principales causas de la deforma-ción durante el tratamiento térmico y los métodospara controlar, corregir y eliminar la distorsión, laconferenciante presentó un nuevo concepto de sis-tema de cementación de flujo unitario. Tal y comoexplicó a la audiencia, este sistema se ajusta al ta-maño y la forma del engranaje particular, a fin deminimizar la distorsión, y garantiza la repetibili-dad de los resultados, engranaje tras engranaje. Esun sistema compacto diseñado para el tratamientotérmico de engranajes de alto volumen de produc-ción, ideal para configuraciones lean manufactu-ring, y fácilmente integrable en centros de mecani-zado.

La última sesión técnica de toda la mañana corrióa cargo del Sr. Adolfo de los Mozos, de la compañíaOERLIKON LEYBOLD VACUUM. Su conferencia secentró en la “Monitorización del estado de lasbombas de vacío en la industria de tratamientostérmicos”.

El Sr. de los Mozos comenzó su ponencia introdu-ciendo los efectos que los distintos procesos, más omenos agresivos, que tienen en las bombas (pre-sencia de vapores, condensación, polimerización…). Estos efectos tienen su reflejo en las estrategiasde mantenimiento, generando a su vez unos cos-tes ocultos a lo largo del ciclo de vida productivo.

Se profundizó con la audiencia cómo el manteni-miento correctivo deriva en grandes paradas porfallos inesperados y elevados costes de reparación,y cómo el preventivo genera un mantenimientodemasiado adelantado y que no soluciona el riesgode fallo inesperado.

Frente a estos tipos de mantenimiento, el ponenteresaltó la posibilidad de planificarlo de forma pre-ventiva, analizando el nivel de vibración de las bom-

Sra. Bakarne Egiguren. ARROLA HORNOS Y SERVICIOS S.L.L.,Directora General.

Sr. Adolfo de los Mozos. OERLIKON LEYBOLD VACUUM, Jefede ventas.

La Sra. Egiguren desarrolló esta presentación, a laque dio inicio mostrando cómo la producción mun-dial de engranajes en la industria de automoción seestima en más de 1 billón de unidades por año.

Mientras la cementación y temple de engranajes deacero para la industria de automoción proporcionadientes templados en la superficie y núcleo flexible,necesario para un engranaje de larga duración, eltratamiento térmico, y especialmente el proceso deenfriamiento brusco, produce distorsión. La distor-sión se corrige frecuentemente con el costoso pro-ceso de mecanizado posterior al tratamiento térmi-co. El objetivo principal de todos los procesos detratamiento térmico de engranajes de alto volumende producción es la eliminación de la distorsión. Sino se elimina la distorsión, el objetivo es su reduc-ción significativa.


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La ponente detalló a continuación las oportunida-des de mejora existentes mediante la aplicación detratamiento térmico T5 a las aleaciones convencio-nales AlSi9Cu3(Fe), así como su mejora adicionalcuando se combina una buena composición quími-ca con un tratamiento del metal líquido adecuadoy se aplican tratamientos térmicos (flash) de muycorta duración. La efectividad de estos tratamien-tos térmicos flash se puede incrementar aplicandola tecnología de lecho fluidizado, en desarrollo ac-tualmente dentro del proyecto H2020-HardALU enel que participa el Centro de Investigación.

Finalmente, la Dra. Fernández explicó las claves deéxito de las piezas inyectadas asistidas por vacío, ycómo mediante un tratamiento térmico optimiza-do pueden llegar a unas prestaciones tan elevadas,como para servir de piezas estructurales de alta se-guridad en el exigente sector de automoción.

El programa de trabajo continuó con una ponenciade los Sres. Felipe Ibañez y Juan Antonio Lasa, de lacompañía SUMINISTRO Y CALIBRACIÓN INDUS-TRIAL S.L., en la que profundizaron en el “Controlde pirometría según normativa CQI-9 (3ª edición)para tratamientos térmicos en automoción”.

CQI-9 es una normativa del sector de automocióndonde se contemplan los requisitos y controles alos que están sujetos los tratamientos térmicos.Esta normativa nos indica las exigencias y requisi-tos de calidad para los procesos térmicos y está en-focada a garantizar el estándar de calidad en pro-ducción.

La certificación de los hornos de tratamiento tér-mico se ha convertido también en una exigencia

bas de vacío. Se explicó cómo mediante un análisisde los niveles de vibración en las bombas de vacío, sepueden establecer pautas de mantenimiento predic-tivo para aprovechar al máximo el tiempo de funcio-namiento de las mismas, llegándose a alcanzar valo-res de funcionamiento de hasta un 30% superiorfrente a otros tipos de mantenimiento.

Finalmente, el ponente explicó mediante una seriede gráficos FFT (Fast Fourier Transform) el procesode detección de picos en zonas y frecuencias espe-cíficas para algunos casos concretos, y cómo estesistema permite prevenir el tipo de mantenimien-to que esos casos requieren.

Tras el lunch, se inició la sesión de tarde a travésde una ponencia del Centro de Investigación Meta-lúrgica IK4-AZTERLAN, en la que la Dra. Ana IsabelFernández nos presentó las “Oportunidades demejora de las piezas inyectadas de aluminio me-diante tratamiento térmico”. En este trabajo, reali-zado en colaboración con la Dra. Andrea Niklas,también de IK4-AZTERLAN, se han tenido en cuen-ta tanto los procesos convencionales como las últi-mas innovaciones aplicadas a las piezas estructu-rales en el sector de automoción.

Dra. Ana Isabel Fernández. IK4-AZTERLAN, Ingeniería, I+D yProcesos Metalúrgicos.

El punto de partida de la conferencia fue una intro-ducción a la producción convencional de piezas in-yectadas y a los tratamientos térmicos en aleacionesde Al. Posteriormente se analizaron las limitacionesde las piezas inyectadas convencionalmente, siendola más importante la porosidad, que puede dar lugara rechupes o atrapamiento de gas (otras limitacionespueden ser la soldabilidad o los tratamientos térmi-cos limitados, o la existencia de defectos microes-tructurales inherentes al HPDC).

Los Sres. Juan Antonio Lasa, Director de Laboratorio, y Felipe I-bañez, Director Técnico-Comercial, ambos de la empresa SCI.


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con la aplicación de la normativa CQI-9, aplicable asuministradores de la industria de automoción.

Editada por el AIAG (Automotive Industry ActionGroup), esta norma inicialmente se apoyó en la in-dustria aeronáutica (AMS 2750) y recoge los reque-rimientos de las instalaciones y de la instrumenta-ción utilizada en procesos térmicos: sensores detemperatura, calibración de instrumentación, testde precisión de sistema (SAT), test de uniformidadde temperatura (TUS).

Los ponentes realizaron un detallado recorrido tan-to de los distintos tipos de sensor y las especifica-ciones marcadas para ellos en la norma, como delos distintos métodos y consejos prácticos para eje-cutar los test comentados. Se recordó, finalmente,que se requieren ensayos completos y periódicos,con una importante gestión de la documentación.

El Sr. Ibañez compartió que SCI realiza todas estascalibraciones dentro de su alcance de acreditaciónENAC (nº:149/LC10.107) y que su experiencia demás de 25 años en la fabricación de sensores detemperatura y calibración les sitúa como empresareferente en este campo.

Finalmente, la compañía EUROTHERM cerró la jor-nada de trabajo con una ponencia del Sr. JavierRiofrío sobre el “Cumplimiento de requisitos de lanorma AMS2750E de Nadcap para tratamiento tér-mico”.

costes de auditoría y mejora la excelencia en la ca-dena de suministro.

La norma AMS2750E, a su vez, especifica requeri-mientos de precisión de termopares, instrumenta-ción y en general control de temperatura, registrode datos y mantenimiento de registros, tests SAT yTUS.

Se trasladó a la audiencia la necesidad de unir laseguridad de los datos a un control preciso de lasvariables, como ecuación de éxito para este tipo deauditorías.

El ponente profundizó en los tipos de instrumenta-ción a utilizar (dependientes de las característicasdel horno) y las claves de calibración a controlar,para asegurar que los instrumentos de procesoproporcionan una lectura verdadera (dentro de lí-mites) de la temperatura real que se está midien-do.

Asimismo, el Sr. Riofrío detalló los puntos más im-portantes para la elaboración de informes TUS(Temperature Uniformity Survey), obligatorios den-tro de AMS2750E, así como los detalles del test SAT(System Accuracy Test), que se realiza para asegu-rar la precisión del sistema completo de medida u-sando un sistema independiente (instrumentos ytermopares).

Finalmente, se presentaron dos innovadores pro-puestas técnicas desde Eurotherm Online Services(eos). Por un lado, se detallaron las característicasdel denominado EOS Advisor, un servicio onlineque transforma datos sobre requerimientos deconformidad en información útil, accesible y audi-table; por otra parte, se profundizó en el sistema e-CAT™, una aplicación de calibración que mejora laeficiencia del proceso de calibración utilizando u-na herramienta para tableta, que evita así los erro-res asociados a procesos basados en papel.

Sr. Javier Riofrío. EUROTHERM, Product Application Leader.

El Sr. Riofrío inició su presentación indicando có-mo NADCAP (National Aerospace and DefenseContractors Accreditation Program) establece re-quisitos y armoniza requisitos estándares para tra-tamiento térmico y procesos especiales, reduce


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A modo de conclusión, esta edición del Fórum Téc-nico de Tratamiento Térmico –TRATER Day– ha per-mitido a las empresas asistentes actualizar su cono-cimiento de las distintas innovaciones que desde losdiversos ámbitos de esta industria se plantean ac-tualmente para hacerla más competitiva.

El conocimiento técnico compartido a través de to-das las presentaciones y el intercambio de expe-riencias planteado por los distintos ponentes, juntocon la destacada participación de las empresas, hansido algunas de las claves del éxito de esta jornada.

El evento técnico fue un punto de encuentro para la industria de tratamiento térmico, generando también espacios de networking entreasistentes.

El equipo de ponentes, moderadores, colaboradores y media partners de este Fórum Técnico.

Un punto de encuentro y de trabajo que esperamossiga manteniendo este interés en futuras edicio-nes.

Desde la organización del acto, agradecer el esfuer-zo y la colaboración de los técnicos de las distintasempresas, grupos y centros que han hecho posiblela coordinación y materialización de este interesan-te espacio técnico de trabajo.

Agradecer, asimismo, el trabajo de TRATER Presscomo Media Partner de este encuentro de la indus-tria de tratamiento térmico.


Organizadores y entidades/compañías colaboradoras:

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