TRATAMIENTO TÉRMICO PARA UN ACERO ALEADO PARA TRABAJO EN FRÍO

1. Objetivo • Dar a conocer el procedimiento efectuado en la realización del tratamiento térmico a

un acero de alta aleación. • Estar en la capacidad de reconocer a partir del diagrama Fe-C, la microestructura por

cada fase en el tratamiento aplicado en los diferentes tipos de Aceros. • Comprender las diferentes fases de los diagramas asociados al Tratamiento Térmico.

2. Definición • ¿Qué es Tratamiento Térmico?

Se denota como un proceso en el cual una herramienta o parte de ella se somete de manera intencional a una secuencia específica de tiempo–temperataura. En algunas situaciones puntuales, la pieza o herramienta se somete a otras influencias químicas y/o físicas.

El objetivo fundamental es conferirle a la pieza propiedades requeridas para procesos de transformación posteriores o para su aplicación final.

El proceso de T.T ocasiona cambios en los constituyentes estructurales que no modifican la composición química del material. Los componentes estructurales del acero tratado pueden o no pueden estar en equilibrio al finalizar el proceso, por ejemplo (Ferrita + Carburos luego del recocido) o no (Martensita después del temple).

No solamente al realizar un proceso de TT se modifican los componentes estructurales, también es posible causar el cambio en el tamaño, forma o distribución de los componentes sin cambiar el tipo de constituyente.

• ¿Qué es el Temple?

Consiste en el calentamiento del acero hasta una temperatura de Austenización (la cual depende de la composición química), seguido de un tiempo de sostenimiento a dicha temperatura para que ocurra la transformación de la estructura que posee el acero a temperatura ambiente, y luego se somete a enfriamiento a una velocidad crítica proporcionada por el medio de enfriamiento que se vaya a utilizar. El objetivo principal del temple es endurecer el acero.

• ¿Qué es Revenido?

Este proceso es indispensable aplicárselo al material que haya sido templado. Aquí se somete la pieza a una temperatura y un enfriamiento apropiado en un tiempo adecuado. Este tratamiento le permite al acero neutralizar lentamente las tensiones internas producidas durante el temple y estabilizar sus estructuras.

3. ¿Cómo se Consigue el Temple?

El proceso de temple en los aceros se puede resumir en dos pasos (Calentamiento + Enfriamiento)

• Calentamiento Para conseguir condiciones ideales en el proceso previo al temple se deben tener en cuenta tres importantes puntos, El calentamiento del material debe ser controlado la temperatura dependerá del material base, sus temperaturas oscilan entre los 750°C y los 1300°C, la franja o rampa de calentamiento y el tiempo de mantenimiento a temperatura máxima, haciendo énfasis en estos ítems tendremos la estructura austenítica deseada, asegurando resultados óptimos, uniformes y repetibles.

• Enfriamiento

Este es el paso más importante a la hora de conseguir el temple, ya que se debe controlar de manera adecuada el medio de temple que puede ser (Agua, Agua + Polímero, Aceite, Sales, etc.), hacer control al caudal, a la presión y a la tipología del sistema de ducha a usar. Con estas condiciones ideales podemos conseguir la transición estructural de una estructura Austenítica a Martensítica, mejorando de manera notable la dureza en el elemento en cuestión. Por su alto grado de fragilidad en algunos aceros aleados es importante realizar un proceso de revenido consistente en equilibrar y eliminar las tensiones internas generadas por el temple, para este procedimiento el material base se debe tener a una temperatura menor o igual a 650 °C durante un tiempo determinado. El revenido permite ajustar la pieza tratada a diferentes requisitos mecánicos dependiendo del tiempo de mantenimiento a temperatura.

4. Esquemas de Tratamiento Térmico, Revenido, Diagrama de enfriamiento y Diagrama de Fases

Figura 1. Esquema de Tratamiento Térmico

Figura 2. Diagrama de Revenido

Figura 3. Diagrama de Enfriamiento Continuo

Figura 4. Diagrama de Fases