¿Para qué se usan los tratamientos térmicos?

Los tratamientos térmicos, ¿qué son y para que se utilizan? Tipos de tratamientos térmicos y fases en las que se dividen. El acero y los tratamientos térmicos y termoquímicos aplicados a este metal: temple, revenido, recocido, cementación y nitruración. Explicación detallada de todos los principales tratamientos térmicos.

Dureza, resistencia y elasticidad son algunas de las propiedades que tienen los metales en estado sólido. Estas propiedades pueden variar si se aplican sobre los materiales tratamientos térmicos.

Calentando o enfriando un metal que está en estado sólido, se pueden cambiar sus propiedades mecánicas, pero nunca se alteraran sus propiedades químicas.

Estos tratamientos térmicos pueden dar resultados muy útiles, como producir superficies duras con un interior dúctil, incrementar la tenacidad o disminuir el tamaño del grano.

Lo más recomendado es la utilización de los llamados diagramas de cambio de fases. Estos diagramas son representaciones gráficas de las fronteras entre los diferentes estados del material, definiendo las temperaturas en las que ocurren cambios de fase.

Tipos de tratamientos térmicos:

• Tratamientos en la masa. Se tratan de recocido y normalizado, temple y revenido.

• Tratamientos Superficiales. Cementación, nitruración, etc.

Fases de un tratamiento térmico:

• Calentamiento hasta la temperatura fijada. El calentamiento debe ser uniforme o bien lentamente o de forma escalonada.

• Permanencia en la temperatura fijada. Para que el metal se transforme por completo debe permanecer un tiempo a la temperatura fijada (unos dos milímetros por centímetro de espesor).

• Enfriamiento hasta la temperatura ambiental.

Tratamientos térmicos del acero

El acero es una aleación de hierro y carbono que, además, contiene otros elementos de aleación. Este metal tiene unas propiedades mecánicas (resistencia, tenacidad, dureza, maquinabilidad…) que se pueden variar con tratamientos químicos, tales como:

1. Temple. Endurece y aumenta la resistencia de los aceros. Se calienta el metal a una temperatura entre 900 y 950 ºC (crítica) y se enfría rápidamente con agua o aceite.

2. Revenido. Al contrario del anterior, el revenido consiste en disminuir la dureza y resistencia del acero, eliminando las tensiones en el temple y aumentando la tenacidad.

3. Recocido. Se trata de un calentamiento hasta la temperatura de austerización, entre 800 y 925 ºC, para después enfriar muy lentamente. Con ello, aumenta la elasticidad del acero y disminuye la dureza.

Tratamientos termoquímicos del acero.

A diferencia de los anteriores, los tratamientos termoquímicos sí varían la composición química del acero. Un par de ejemplos son:

Cementación. Se aumenta el contenido de carbono en la zona periférica. Al aplicar después los procesos de temple y revenido, se logra una gran dureza en la superficie y resistencia al desgaste.

Nitruración. De nuevo para endurecer la superficie del acero, se calienta hasta una temperatura de entre 400 y 525ºC dentro de una corriente de amoníaco y nitrógeno.