EL RECOCIDO Y EL TRABAJO EN FRIO/CALIENTE

1. República bolivariana de Venezuela
Instituto universitario politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Mérida
Facilitador:
Antonio Zerpa Autor:
Agustín Avendaño
V-27.459.533
Esc: 48
Mérida 31 de julio de 2021
TRATAMIENTOS TERMICOS

2. INTRODUCION
El recocido y el trabajo en caliente son ambos tratamientos térmicos, Una definición de tratamiento térmico
(Metals Handbook) es: “una combinación de operaciones de calentamiento y enfriamiento, en tiempos
determinados y aplicadas a un metal o aleación en el estado sólido en una forma tal que producirá propiedades
deseadas”. Él trabajo en caliente, es un proceso mediante el cual una aleación es deformada a altas temperaturas
sin endurecerse; y el recocido, durante el cual los efectos del endurecimiento causados por el trabajo en frío son
eliminados o modificados mediante un tratamiento térmico y el recocido el cual es un tratamiento térmico de cuya
finalidad es el ablandamiento, la recuperación de la estructura o la eliminación de tensiones internas generalmente
en metales.

3. Recocido
Es un tratamiento térmico cuya finalidad es la reducción de dureza, la recuperación de
la estructura o la eliminación de tensiones internas posteriores a la fundición. El recocido
consiste en calentar el metal hasta una determinada temperatura para después dejar que
se enfríe lentamente, habitualmente, apagando el horno y dejando el metal en su interior
para que su temperatura disminuya de forma progresiva. El proceso finaliza cuando el
metal alcanza la temperatura ambiente. Mediante la combinación de varios trabajos en
frío y varios recocidos se pueden llegar a obtener grandes deformaciones en la estructura
molecular del metal para diferentes aplicaciones.
La finalidad del recocido además de eliminar las tensiones internas el recocido
aumenta la plasticidad, la ductilidad y la tenacidad del material. Con el recocido de los
aceros también se pretende ablandar las piezas para facilitar el maquinado y para
conseguir ciertas especificaciones mecánicas. A su vez, mediante el recocido, se
disminuye el tamaño del grano y se puede producir una microestructura deseada
controlando la velocidad a la que se enfría el metal.

4. Las etapas del recocido
Durante el proceso de recocido isotermo a 450ºC se pueden observar tres etapas cuando se comparan, bien las
funciones de flujo térmico o bien las de dureza. Estas están acotadas por:
1ª Etapa. Comprendida entre el inicio y tiempo ti en el que se mantiene cuasiconstante, Fc = Fca, y en el que se produce
una pequeña disminución del límite elástico que tenía con la deformación del 15%, del orden del 5%. Es la etapa que se
define como de restauración, recuperación o de recocido contra tensiones.
2ª Etapa. Se extiende entre los tiempos ti y tf, los que marcan las diferencias fundamentales:
a) Flujos caloríficos, Fc, siguen siendo exotérmicos pero con niveles superiores al de la primera etapa Fcr >> Fca.
b) El límite de elasticidad experimenta un fuerte descenso, con gradientes calificados de altos.
El final de esta etapa, tf, queda marcada por un valor de Fc próximo al cero y por un gradiente de durezas prácticamente
nulo. Podemos predecir que toda la energía interna almacenada en la estructura policristalina ha sido devuelta como
consecuencia de la regeneración de la estructura cristalina de los monocristales y reacoplamiento de estos a estructuras de
mínima energía libre, poliestructura equiaxial. La figura 4.53. muestra la regeneración conseguida en esta etapa.

5. • Esta etapa se reconoce como de recristalización de la estructura o simplemente recristalización.
3ª Etapa.Se extiende para los tiempos superiores a tf. En esta etapa sigue existiendo un flujo exotérmico Fc > 0 pero con
gradientes muy bajos. Igualmente, la dureza macroscópica sigue descendiendo pero también con gradientes muy bajos.
Tanto la disminución de energía libre como de dureza es consecuencia del aumento del tamaño de grano, como puede
contrastarse en la dimensión media de los mismos proporcional al tiempo en el que se mantienen las temperaturas del
recocido sobre el tiempo en el que termina la recristalización, tf. En la figura de la derecha se muestra el símil de
crecimiento de grano.
El recocido contra acritud consta de 3 etapas:
a) La recuperación; en la que se observa un ligero descenso de la dureza sin cambio en la conformación de los cristales.
b) La recristalización; que denota la pérdida de las características conseguidas en la acritud y la reconstrucción de la
estructura policristalina.
c)El engrosamiento de grano, alternativa si se dilata el tiempo de tratamiento; que hace descender ligeramente las
características resistentes consecuencia del engrosamiento de grano que ha tenido lugar.

6. Recuperación o alivio de tensiones internas.
Como ya hemos citado, el análisis metalográfico apenas aporta información sobre lo sucedido en esta etapa. Alguna
información adicional aporta la disminución ligera que sufre la dureza durante este proceso. Esto nos lleva hacia la hipótesis
de que sólo una pequeña fracción de las dislocaciones existentes dejan de ser activas como consecuencia de la
recuperación.
Nos preguntamos sobre las características de las dislocaciones desactivadas por la recuperación. Es práctica habitual que
el recocido de recuperación, sólo la primera etapa, se aplica para eliminar las tensiones internas con las que queda una
aleación con acritud. Las tensiones internas son las tensiones elásticas próximas al límite elástico del material que fuerzan
en los diversos puntos que han sufrido el proceso de plastificación. Por equilibrio de fuerzas, todas las tensiones elásticas
llegan a un equilibrio en la forma de la pieza. Esto es lo que muestra la figura siguiente:

7. El hecho experimental por el que puede identificarse la exis-tencia de estas tensiones internas es mediante la
eliminación, por mecanizado, de una parte de la misma. En nuestro caso la zona comprimida inferior. Cuando esto sucede,
el equilibrio de fuerzas inicial se rompe con lo que las partes traccionadas se distienden curvando la pieza hasta que se
restablece un nuevo equilibrio. Con ello la forma inicial se pierde, originando el deterioro de la pieza. Las tensiones internas
originan deformaciones en las piezas cuando se procede a la mecanización de alguna de sus partes. Pues bien, cuando esta
pieza se somete a un proceso de recocido de recuperación, el mecanizado posterior con eliminación parcial de la pieza no
produce ninguna deformación adicional.
El recocido de recuperación aporta estabilidad dimensional a las piezas que han de sufrir mecanizados parciales. Este
hecho nos informa que el recocido de recuperación elimina aquellas dislocaciones, o confluencia de dislocaciones, cuya
actuación mantienen al material, en ciertos puntos, con tensiones elásticas, nivel máximo de límite elástico. Para ellos se
requiere la existencia de procesos de difusión que permita la emigración de átomos a zonas de gran densidad de vacantes
como es la confluencia de dislocaciones de sistemas de deslizamiento diferentes. Esta difusión se ve favorecida por el
aumento de temperatura y tiempo que son los parámetros que la gobiernan. El proceso de recuperación elimina las
dislocaciones ancladas e interactuantes que determinan puntas de tensión elástica máxima del material con acritud en
puntos selectivos con el proceso.
En concordancia con la eliminación de tensiones está la ligera disminución de resistividad que experimenta la aleación
sometida al recocido de recuperación. En efecto, el análisis de las propiedades conductoras de los metales indica que la
resistividad aumenta con la densidad de defectos de la red, vacantes, átomos intersticiales, átomos en solución sólida, que
provocan la resistencia al flujo electrónico por aumento de choques, entre los electrones y átomos.
De ello se deduce que el recocido de recuperación aporta una disminución ligera de defectos en la red, especialmente
vacantes, en los lugares de máxima interacción entre ellos.

8. Características de la etapa de recristalizacion
El análisis de la microestructura policristalina a lo largo de esta etapa evidencia el cambio de forma que tiene lugar: los
granos deformados en el sentido de las solicitaciones externas se cambian a granos con formas geométricas equiaxiales con
diferente tamaño medio.
En la figura siguiente, se observa la función Le = f(t) lo que justifica la eliminación de la acritud, pérdida de límite de
elasticidad, de la estructura policristalina recristalizada.

9. Tipos de recocido.
• Recocido de austenización completa o de regeneración: tiene como objeto afinar el tamaño de grano y regenerar la
estructura de aceros sometidos a recocidos de homogeneización, o destruir los efectos de otros tratamientos térmicos
mal efectuados, o por ejemplo, reducir la dureza anormal producida por el enfriamiento rápido en el temple. Se realiza a
temperaturas elevadas, superiores a A3, pero menores a las del recocido de homogeneización.
• Recocido de austenización incompleta (globulares): consiste en un calentamiento prolongado a temperaturas
intermedias entre A1 y A3, seguidas de un enfriamiento lento, y se aplica a aceros aleados y aceros hipereutectoides
para ablandarlos y mejorar su maquinabilidad. Con este tratamiento se consigue que, en dichos aceros, la cementita y
los carburos de aleación adopten una forma esférica o globular, que concede para cada composición, una dureza muy
inferior a cualquier otra microestructura.
• Recocido subcrítico globular: su objetivo es obtener una estructura globular de muy baja dureza en aceros de baja
aleación, para ello, se calientan a una temperatura cercana pero inferior a A1, y luego se dejan enfriar lentamente en el
horno.
• Recocido de austenización incompleta (globulares): consiste en un calentamiento prolongado a temperaturas
intermedias entre A1 y A3, seguidas de un enfriamiento lento, y se aplica a aceros aleados y aceros hipereutectoides
para ablandarlos y mejorar su maquinabilidad. Con este tratamiento se consigue que, en dichos aceros, la cementita y
los carburos de aleación adopten una forma esférica o globular, que concede para cada composición, una dureza muy
inferior a cualquier otra microestructura.

10. • Recocido de homogeneización: tiene como objeto destruir la heterogeneidad química de un metal o aleación producida
por una solidificación defectuosa, como ocurre por ejemplo sobre los lingotes de acero. La temperaturas de
calentamiento son elevadas aunque sin llegar a las de fusión. Se obtiene acero con un tamaño de grano muy grueso que
requiere de un recocido posterior.
• Recocidos subcríticos. En ellos el calentamiento se realiza a temperaturas inferiores a A1
• Recocidos isotérmicos. Son tratamientos de ablandamiento que consisten en calentar el acero por encima de la
temperatura crítica superior A3 o de la temperatura crítica inferior A1, diferenciándose así el recocido isotérmico de
austenización completa y el de austenización incompleta, y enfriar luego hasta una temperatura ligeramente inferior a
A1, a la que se mantiene constante durante varias horas, hasta conseguir la completa transformación isotérmica de la
austenita, y finalmente se enfría al aire. Se trata de tratamientos muy rápidos y con los que se obtienen durezas muy
bajas.
• Crecimiento de grano. La microestructura que se obtiene durante la recristalizacion aparece de forma espontánea.
Dicha microestructura es estable en comparación con la estructura correspondiente al estado original con acritud. Sin
embargo, la micro estructura de recristalizacion contiene una elevada concentración de bordes de grano. La reducción
de esas entercaras de alta energía constituye un método para lograr una mayor estabilización de un sistema.

11. Trabajo en Caliente
El trabajo en caliente se define como la deformación plástica del metal a una temperatura superior a la
temperatura de recristalización. Durante el trabajo en caliente, el metal se está cristalizando continuamente. Durante
la deformación en trabajo en caliente no hay endurecimiento; en consecuencia, la deformación plástica es ilimitada.
Una placa muy gruesa puede ser reducida a una hoja delgada en una serie continua de operaciones. Los primeros
pasos en el proceso se realizan a temperaturas muy por encima de la temperatura de recristalización, para
aprovechar la menor resistencia del metal.
El último paso se efectúa justo por encima de la temperatura de recristalización, con una deformación porcentual
grande, a fin de producir el tamaño de grano más fino posible. El trabajo en caliente es adecuado para el conformado
de piezas grandes, ya que a temperaturas elevadas el metal tiene un límite elástico bajo y alta ductilidad. Además a
las temperaturas del trabajo en caliente los metales hexagonales compactos como el magnesio tienen un mayor
número de sistemas de deslizamientos activos; su más alta ductilidad permite una mayor deformación que en
laminados de trabajo en frío.

12. Los procesos industriales comunes para llevar a cabo trabajo en caliente y trabajo en frío se agrupan en seis
categorías:
• Embutición: es un proceso tecnológico de conformado plástico que consiste en la obtención de piezas huecas con
forma de recipiente a partir de chapas metálicas. Este proceso permite obtener piezas de formas muy diversas y es
una técnica de gran aplicación en todos los campos de la industria.

13. • Laminación: Se conoce como laminación o
laminado (a veces también se denomina rolado) al
proceso industrial por medio del cual se reduce el
espesor de una lámina de metal o de materiales
semejantes con la aplicación de presión mediante
el uso de distintos procesos, como la laminación de
anillos o el laminado de perfiles. Por tanto, este
proceso se aplica sobre materiales con un buen
nivel de maleabilidad. La máquina que realiza este
proceso se le conoce como laminador.
• Forja: es un proceso conformado por deformación
plástica que puede realizarse en caliente o en frío y
en el que la deformación del material se produce
por la aplicación de fuerzas de compresión. Este
proceso de fabricación se utiliza para dar una forma
y unas propiedades determinadas a los metales y
aleaciones a los que se aplica mediante grandes
presiones. La deformación se puede realizar de dos
formas diferentes: por presión, de forma continua
utilizando prensas, o por impacto, de modo
intermitente utilizando martillos pilones.

14. • Estirado: Se denomina Estirado al proceso de
Conformado por Deformación Plástica en el que se
estira una barra o varilla de metal con el objetivo de
reducir su sección. Para reducir la sección de la pieza,
se utiliza una matriz de un material metálico muy
duro insertado en un bloque de acero. La reducción
de la sección del material dependerá del ángulo de
abertura de la matriz.
• Extrusión: es un proceso utilizado para crear objetos
con sección transversal definida y fija. El material se
empuja se extrae a través de un troquel de una
sección transversal deseada. La ventaja principal de
este proceso es la abilidad para crear secciones
transversales muy complejas con materiales que son
quebradizos, porque el material olamente encuentra
fuerzas de compresión y de cizallamiento.

15. • Estirado de alambre o trefilado: Se entiende por trefilar a la operación de conformación en frío consistente en la
reducción de sección de un alambre o varilla haciéndolo pasar a través de un orificio cónico practicado en una
herramienta llamada hilera o dado. Los materiales más empleados para su conformación mediante trefilado son el
cero, el cobre, el aluminio y los latones, aunque puede aplicarse a cualquier metal o aleación dúctil.

16. Diferencias entre trabajo en caliente y trabajo en frio
1. Trabajo en frío:
• Se deforma y se endurece.
• Se realiza mediante golpes.
1. Trabajo en caliente:
• Se deforma y no se endurece.
• Se realiza a altas temperaturas.

17. CONCLUSION
se conoce que los materiales hay que procesarlos para lograr tener los requerimientos
que se necesiten para resistir al ambiente y condiciones a los que estén expuestos, y a su
vez, le permita alcanzar un óptimo desempeño en el papel que tengan, para alcanzar
dichas propiedades es necesario su tratamiento uno de estos el térmico, el Tratamiento de
los materiales representa para la tecnología un factor fundamental para su avance y
desarrollo, ya que a través del estudio y aplicación de distintos tratamientos térmicos se
pudo encontrar la manera de modificar las propiedades de los distintos materiales de
manera efectiva, con los que se desarrolla la vida cotidiana del ser humano, estos
tratamientos permiten modificar las propiedades de los materiales para ajustarlas a las
necesidades del trabajo que se vaya a realizar, aumento de gran manera el rendimiento de
un material para una tarea en particular

18. Bibliografía
• El recocido, disponible en: https://www.radver.com/procesos/tratamientos-
termicos.html#:~:text=El%20recocido%20consiste%20en%20calentar,metal%20alcanza%20la%20t
emperatura%20ambiente.
• Etapas del recocido disponible en: https://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm04/pfcm4_4_2.html
• Tipos de recocidos, disponible en:
https://ikastaroak.birt.eus/edu/argitalpen/backupa/20200331/1920k/es/DFM/DPM/DPM03/es_DFM
_DPM03_Contenidos/website_10151_tipos_de_recocido.html
• La deformación en caliente y en frio, disponible en
https://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6036/03CAPITULO2.pdf;jsessionid=D3187E7660EA3
FF4B5F3C38012E18FEE?sequence=4