tratamientos superficiales y térmicos de los metales y sus aplicaciones

1. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERÍA
INDUSTRIAL
CURSO:
IND-S-MA-4-6
PARTICIPANTES:
MENESES SOSA NAHIM EDUARDO
DOCENTE
ING. IND. VASCO LUIS ANIBAL
AÑO LECTIVO: 2023 – 2024
TECNOLOGÍA DE LOS
MATERIALES

2. Qué es lo que hace que el
acabado del acero se vea
tan bien?

3. TRATAMIENTOS
SUPERFICIALES
Y TRATAMIENTOS
TÉRMICOS
• operaciones de calentamiento
y enfriamiento realizados a
temperaturas y en condiciones
determinados, donde se le dan
al material las propiedades
buscadas, cambiando los
componentes y la estructura
atómica, pero sin cambiar su
composición química.

4. ¿Qué es el tratamiento superficial?
• Es un conjunto de
aplicaciones cuyo
objetivo es modificar las
propiedades químicas y
mejorar las propiedades
mecánicas y físicas de
las piezas acabadas,
cambiando su
composición o la
estructura de las capas
más externas.
¿Para qué nos sirve
este proceso?
Pues nos permite mejorar varios tipos de
propiedades de las piezas, como:
• la dureza,
• la resistencia a la corrosión y al
desgaste,
• aspecto estético/físico (color, brillo,
etc.),
• la rugosidad,
• la mojabilidad o hidrofobia.

5. Quienes y para
que lo usan?
• Son usados por varios tipos de empresas
en el ámbito industrial tal como industrias
metalcar, novaacero o fudimental en la
creación de diferentes herramientas y
estructuras de Acero y metal en donde hay
que tener en cuenta que el tratamiento de
los materiales debe adaptarse al ámbito
industrial de uso. aplicando diferentes
tipos de procesos

6. ¿PARA QUE NOS SIRVE ESTE PROCESO?
Pues nos permite mejorar varios tipos de
propiedades de las piezas, como:
• la dureza,
• la resistencia a la corrosión y al desgaste,
• aspecto estético/físico (color, brillo, etc.),
• la rugosidad,
• la mojabilidad o hidrofobia.
Los tratamientos térmicos y termoquímicos forman
parte de los tratamientos superficiales de los
aceros, las aleaciones de cobre y muchos otros tipos
de aleaciones metálicas.
El cambio de las propiedades de la superficie del
material tiene lugar en hornos especiales, en los
que se expone la pieza a diferentes ciclos de
temperatura (fase de calentamiento, fase de
mantenimiento, fase de enfriamiento) y en una
atmósfera gaseosa de naturaleza específica

7. Existen una infinidad de variedades de tratamiento superficiales, se clasifican con diferentes nombres y métodos
de procesos.
TRATAMIENTOS MECÁNICOS.- Mejoran las características del
metal por deformación mecánica en frío o en caliente. Dependiendo del
grado de deformación, será necesario recomponer los cristales que
forman la estructura del metal.
REVESTIMIENTO O DEPOSICION DE MATERIAL.- Se
denomina galvanoplastia el recubrimiento de una superficie con otro
material distinto al ser cubierto. El proceso suele llamar como el
material que cubrirá la superficie, como ejemplo, el cincado con zinc, el
cobrizado con cobre, el niquelado con níquel, entre otros.

8. TRATAMIENTOS
SUPERFICIALES
DEL ACERO
• Cuando se realiza un tratamiento superficial del acero se busca
enriquecer la primera capa de la pieza y así mejorar su
durabilidad y resistencia al medio ambiente protegiéndolo de la
corrosión y oxidación. No en vano, el principal enemigo del acero
son los elementos naturales como el aire o el agua, que en
contacto con ellos tiende a la oxidación. Por ello es determinante
realizar un recubrimiento superficial para conseguir un extra de
protección y una mejora sustancial de tu resistencia.

9. TIPOS DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
Pinturas Industriales.- Uno de los tratamientos mas
utilizados en la industria, pudiendo incluso sustituir muchos
de los anteriores si las necesidades no son elevadas
exigencias.
Esmaltado y recubrimiento cerámico.- Se suele usar en
metales por la necesidad de cocción entre 750°C y 850°C,
tiene un acabado vidriado y resistente.
Recocido.- Tiene como finalidad el ablandamiento, se trata
de la recuperación de la estructura molecular o la
eliminación de tensiones.
Temple.- Se trat del rápido enfriamiento de una pieza
previamente calentada, consiguiendo así modificar las
propiedades de los materiales.
Cementación.- Se trata de la portación de una materia rica
en carbono llamada cementante, se aplica en superficies de
hacer, que consite en endurecer la superficie sin modificar su
núcleo sometiéndola pieza nueva varias horas a altas
temperaturas.

10. También tenemos otros tipos de
tratamientos o acabados en los
metales tales como :
• CINCADO
• Este tratamiento o acabado recubre de
cinc la pieza de metal para protegerla de
la oxidación y de la corrosión. Es un tipo
de tratamiento superficial que mejora el
aspecto visual de la pieza, es un
acabado que la embellece. Existe el
cincado normal, el cincado negro, el
cincado bicromatado y cincado verde
oliva.

11. Niquelado • Es un recubrimiento metálico de
níquel, realizado por electrólisis que
se les da a los metales para aumentar
su resistencia en cuanto a la
oxidación y la corrosión. Existe el
niquelado mate y el niquelado
brillante.similar al cromado.

12. Cromado
• El cromado es un tratamiento basado
en la electrólisis donde se deposita
una capa de cromo metálico sobre las
piezas metálicas, aunque también es
un tratamiento o acabado para
plásticos. Este tipo de tratamiento es
utilizado para proteger a las piezas de
la corrosión, para mejorar su aspecto
y sus prestaciones. El cromo brillante
es utilizado para mejorar el aspecto
de algunos objetos y dar
embellecimiento.

13. Galvanizado
• Es un tratamiento realizado por un
proceso electroquímico que se basa en
cubrir un metal con otro. Su función es
proteger las superficies del metal
sobre el cual se realizado el proceso.
También es un tratamiento utilizado
para las piezas decorativas como
hebillas, llaveros o bisutería.

14. Pavonado
• El pavonado es un tratamiento
térmico muy utilizado para
reducir los efectos de la
corrosión o como elemento
decorativo, ya que deja la
superficie del acero en un
color negro brillante. Consiste
en aplicar una oxidación
protectora para evitar la
corrosión.

15. • El recubrimiento fosfatado tiene
diversos usos. El principal es la
prevención de la corrosión, pero esta
técnica también es utilizada para
mejorar el engrase en procesos
posteriores, o, como hemos
comentado antes, como base para
pintados posteriores.
• El proceso del fosfatado o fosfatizado
de metales consiste en una solución de
ácido fosfórico y sales de fosfato que
pueden ser aplicadas por inmersión o
por aspersión y que alteran
químicamente la superficie del metal
formando una película de fosfato no
soluble.
Fosfatado de Metales

16. Decapado
de Metales
• El decapado de metales es el
proceso que se encarga de
eliminar las impurezas o
acabados superficiales que
pueda tener la pieza, como
manchas, oxidados u otras
impurezas para poder limpiarlos
antes de aplicarles otro
tratamiento como, por ejemplo,
el zincado, el fosfatado o el
pavonado. Esto es útil cuando
queremos darle otro
recubrimiento diferente al
material o, por lo que sea,
hemos tenido que repasarlo
después de recubrirlo y
queremos volverlo a recubrir
entero.

17. ¿COMO PODEMOS VERIFICAR LOS CAMBIOS OBTENIDOS?
Para comprobar y medir el cambio de las propiedades de la
superficie tras el tratamiento, hay que realizar dos tipos de
análisis:
no destructivo: por ejemplo, análisis visual del aspecto
externo, medición colorimétrica, defectos visibles, etc.,
destructivo: medición del rango de dureza, la resistencia al
desgaste, la resistencia a la corrosión, propiedades de
fricción o el análisis de la estructura y la composición del
metal por medio de microscopios ópticos o electrónicos de
barrido.
Los tratamientos térmicos y termoquímicos forman parte
de los tratamientos superficiales de los aceros, las
aleaciones de cobre y muchos otros tipos de aleaciones
metálicas.
El cambio de las propiedades de la superficie del material
tiene lugar en hornos especiales, en los que se expone la
pieza a diferentes ciclos de temperatura (fase de
calentamiento, fase de mantenimiento, fase de
enfriamiento) y en una atmósfera gaseosa de naturaleza
específica

18. Aplicaciones y usos de
los tratamientos
superficiales

19. PAVONADO
• Se utiliza como acabado brillante en la
conservación de armas de fuego, en
manecillas de reloj, muelles, cintas de
acero (flejes), herramientas y como
acabado mate en superficies rugosas
(arenadas o esmeriladas).
• Se aplica principalmente sobre acero
(preferentemente de bajo carbón),
aunque también se puede aplicar en
piezas de latón, cobre, zamac, y zinc.
• Es un proceso sencillo que no supone
riesgos para la pieza y es aplicable a
casi todos los tipos de acero, salvo los
inoxidables o aceros como el F-
521/1.2379/K-110.
Decapado de Metales
• El decapado se usa ampliamente para
desincrustación y limpieza en varios
procesos de fabricación de acero y
también es un paso crucial en el
proceso de galvanización.
• La galvanización es un proceso de
protección contra la corrosión para
acero, hierro o aluminio en el que el
metal se recubre con zinc para evitar
que se oxide.

20. Tratamiento
térmico
• Hace referencia a las operaciones
que se realizan con el acero y el
metal, con la intención de calentarlo
o enfriarlo en condiciones totalmente
bajo control (de temperatura, tiempo,
presión o velocidad) para lograr
mejorar sus propiedades mecánicas.
Concretamente, se suelen utilizar los
tratamientos térmicos para mejorar la
dureza, la resistencia y la elasticidad
de un acero.

21. Tratamiento térmico
temple
• En este tratamiento se calienta el acero a una
temperatura un poco superior que la crítica superior
Ac y se enfría rápidamente. Se suele utilizar para
aumentar la resistencia y la dureza del acero.

22. Tratamiento
térmico
Normalizado
• Esta operación se realiza para dejar un material con la apariencia
normal: si ausencia de tensiones internas y con una distribución
uniforme del carbono. Normalmente se utiliza como paso previo al
temple.
• En Temples Industriales Alcalá ponemos a tu disposición todos los
servicios de tratamiento térmico que necesites para transformar un
material y adaptarlo a tus necesidades. Contamos con un equipo con
una gran experiencia en el sector. Así que no lo dudes más y
llámanos para contarnos tu caso sin ningún tipo de compromiso.

23. Tipos de tratamientos
térmico del ACERO

24. Temple y Revenido
• En primer lugar, es importante decir que definimos el
tratamiento de Temple como la operación mediante la cual se
consigue calentar un acero a temperaturas entre los 750ºC y
los 1300ºC, para posteriormente enfriarlo de forma
controlada. Así pues, según el tipo de material, el tiempo que
se ha estado calentando y la forma en la que se ha hecho se
puede conseguir una variedad inmensa de durezas.
• Por último, es importante añadir que los tratamientos de
temple y revenido ayudan a mejorar unas propiedades muy
concretas de los aceros:
1. Alta resistencia al desgaste
2. Dureza excelente
3. Ductilidad mejorada
4. Resistencia a tracción

25. Cementación
• En este proceso endurecemos la
capa exterior del acero con carbono
o nitrógeno. La finalidad es aumentar
la resistencia de la primera capa pero
sin modificar la composición del
núcleo.
La cementación es un proceso de
tratamiento termoquímico autentico que
se aplica a las piezas de acero, incluso
aquellas que son prácticamente hierro.
Durante este proceso se enriquece la
capa exterior con Carbono o con
Carbono y Nitrógeno para mejorar sus
propiedades.

26. Temple por inducción
Cuando se habla de temple por inducción se hace
referencia a exponer una pieza de acero en un
campo magnético alterno que hace que el calor
vaya penetrando superficialmente en ella. El
objetivo de este proceso es obtener una capa
superficial de dureza sin llegar a modificar la
estructura del núcleo del material.
Para tener una idea de cómo funciona el proceso
de temple por inducción: se expone a la pieza en
un campo magnético, la energía del campo
magnético se transforma en calor, aumentando así
la temperatura de la superficie de la pieza de acero
hasta llegar, en pocos segundos, a la temperatura
de temple (900 grados más o menos). Cuando se
alcanza y se sobrepasa la temperatura, el material
que se ha expuesto pierde todas las propiedades
ferromagnéticas, por lo que ya no aumentará su
temperatura. Una vez conseguido esto, se elimina
el campo magnético y se enfría la pieza
súbitamente.

27. Bonificado
• La importancia del bonificado radica en que este
tratamiento permite aumentar la resistencia y la tenacidad
de la pieza de acera de manera uniforme. Y aquí es donde
está la diferencia con los demás procesos, pues nos
permite adquirir dureza manteniendo bastante elasticidad,
por lo que es muy recomendable aplicarlo a aceros que
exigen mucha tracción.
• El proceso se puede lograr gracias al conocimiento de
nuestros expertos y a unas herramientas adecuadas para
lograrlo. Éstas son algunas de las herramientas que
utilizamos:
I. Hornos de carga vertical
II. Control del proceso mediante robot programable
III. Regulación de la temperatura de forma automática,
adaptándose a las necesidades de cada momento
IV. Alarmas en caso de exceso de temperatura
V. Medios de enfriamiento como el agua y el aceite de
Temple

28. Estabilizado del
Acero
• Para que el proceso de estabilización sea
efectivo es importante un calentamiento
uniforme y paulatino, y cuando se llegue a
la temperatura ideal ésta debe mantenerse
al menos seis horas. Esta es la mejor
forma para cualquier tipo de pieza sin
importar el tamaño obtenga el calor
necesario para llegar al núcleo.
• En Temples Industriales Alcalá disponemos
de los medios necesarios para realizar este
proceso. Llámanos sin compromiso y te
asesoramos sobre ello.

29. Recocido
•
El proceso de recocido de metales consiste en un elevado calentamiento del
material hasta el punto de austenización (entre 800ºC y 950ºC dependiendo
del tipo de acero) seguido de un enfriamiento más paulatino. Se aplica a
materiales que ya han sufrido algún tipo de tratamiento térmico o incluso los
que vienen bonificados de serie, reduciendo así su dureza prácticamente al
mínimo.

30. Aplicaciones
y usos de los
tratamientos
térmicos

31. •Temple
y
revenido
También es importante
conocer los aceros que se
pueden tratar mediante el
temple y el revenido.
Normalmente, este tipo de
tratamiento te permite tratar
casi cualquier acero que esté
destinado al uso industrial:
aceros de herramientas, acero
acero inoxidable, aceros para
trabajo en caliente o aceros
para rodamientos
oAlgunos de los materiales
para templar y revenir son el F-
F-125, el F-114, el F-522, el F-
F-521, el F-131, el 1.2344, el
1.2379, el 1.2842, el K110 y
el K720, entre otros.
Cementado
Es uno de los procesos que
más se utiliza para piñones,
levas, poleas, casquillos… Pues
Pues son piezas que van a
trabajar en frío y con bastante
bastante fricción, por lo que al
al haberles aportado una capa
capa (de hasta 1,4 mm.) de
dureza, evitaremos su
desgaste.
Además, también cabe
destacar que los materiales
adecuados para la
cementación son los aceros
aleados y no aleados con un
bajo contenido en carbono,
como el ST-52, F-154, F-155…
se realiza principalmente a
piezas mecánicas, elementos
como piñones, ejes, rodillos,
casquillos, levas, engranajes,
herramientas …, que requieren
requieren endurecer la
superficie y a la vez mantener
mantener un núcleo tenaz y
resistente

32. Es un proceso bastante especial de
calentamiento y enfriamiento rápido para
conseguir que la resistencia mecánica del
acero sea elevada. Es idóneo para cuando
necesitas dureza en una sección
determinada del material.
Algunos de los materiales con los que se
puede aplicar el temple por inducción son
el F-125 y el F-114.
Las aplicaciones típicas del temple por
inducción incluyen engranajes, ejes largos,
ejes, levas, estampados y husillos, piezas
en su mayoría simétricas.
Tienen buena soldabilidad y mecanización,
y se utilizan para la fabricación de piezas y
herramientas expuestas a tracción,
torsión, flexión, tenacidad, expuestas a
altos esfuerzos dinámicos y mecánicos
. Ejes, engranajes para máquinas, cilindros
de motores, árboles de turbinas a vapor,
tornillería de alta resistencia
Temple por Inducción Bonificación