El documento describe cómo los tratamientos térmicos afectan la estructura cristalina y las propiedades mecánicas de los aceros. Explica que calentar el acero por encima de ciertas temperaturas críticas cambia su estructura a austenita, mientras que enfriarlo lentamente forma perlita u otras estructuras. Los tratamientos térmicos como el temple, normalizado y recocido se usan para modificar la dureza y resistencia del acero.

2. Las propiedades mecánicas de las aleaciones de un
mismo metal, y en particular de los aceros, reside
en la composición química de la aleación que los
forma y el tipo de tratamiento térmico a los que se
les somete.
Los tratamientos térmicos modifican la estructura
cristalina que forman los aceros sin variar la
composición química de los mismos.

3. El polimorfismo es la capacidad de algunos
materiales de presentar distintas estructuras
cristalinas, con una única composición química,
La α-ferrita, la austenita y la δ-ferrita son
polimorfismos del hierro.

4. Cuando el acero, después de estar al rojo
vivo, se deja enfriar lentamente, los átomos
de hierro se acomodan formando la red
cristalina llamada ferrita.
Cuando el acero se calienta al rojo vivo la
estructura atómica del acero cambia. Arriba
de 727°C empiezan a desaparecer las fases
ferrita y cementita para dar lugar a la
formación de otra fase llamada austenita.

5. Ferrita: Cementita:
Este es un hierro Carburo de hierro (Fe3 C).
comercialmente puro
Es muy duro y frágil.
Constituye una solución
muy débil de carbono Todo el carbono presente
(0.006%, a la temperatura en el acero se combina con
ambiente) en hierro alfa hierro para formar carburo
de hierro.
 Es suave dúctil, y
relativamente débil.

6. Austenita: Perlita:
Solución de carbono y Es una aleación eutectoide
hierro gamma. de ferrita y cementita
El hierro gamma es un Los dos componentes forman
alotropo de hierro. una estructura que se lamina
como la madera contrachapada.
 Habitualmente solo existe
por encima de la Los cristales de carbono
temperaturas criticas contienen 0.83% de carbono
superiores correpondientes a y forman la estructura mas
los aceros simples al carbono fuerte presente en un acero
simple al carbono.

8. Calentamiento del metal de manera uniforme a la temperatura
correcta y luego enfriarlo con agua, aceite, aire o en una cámara
refrigerada.
Produce una estructura granular fina que aumenta la resistencia a la
tensión y disminuye la ductilidad.
El acero al carbono se puede endurecer al calentarse hasta su
temperatura crítica, la cual se adquiere aproximadamente entre los
790 y 830 °C.

9. Cuando se calienta el acero la perlita se combina con la
ferrita, lo que produce una estructura de grano fino
llamada austenita.
Cuando se enfría la austenita de manera brusca con agua,
aceite o aire, se transforma en martensita, material que es
muy duro y frágil.

10. Microestructura de un
acero eutectoide
enfriado lentamente.
Perlita eutecotide , la
fase oscura es
cementita y la blanca
ferrita

11. Microestructura de un
acero hipo eutectoide
con 0,35% de C enfriado
lentamente.
El constituyente blanco
es ferrita y el oscuro es
Perlita.

12. Microestructura de un
acero hipereutectoide con
1,2% de C enfriado
lentamente.
El constituyente blanco es
cementita pro eutectoide
que se formo en los limites
de grano de la austenita y
el resto es perlita laminar.

13. Todo metal que haya sido previamente trabajado en frío, sean por
medio de los mecanismos de deformación plástica por
deslizamiento, etc., altera las propiedades mecánicas de este
metal.
El resultado del trabajo en frío es:
Deformar los granos dentro del metal adicionando
imperfecciones a los cristales que servirán de anclaje evitando el
movimiento
El aumento de las propiedades de Dureza, la resistencia a la
Tensión, la resistencia eléctrica; y disminuir la ductilidad.

14. Se puede entender el recocido como el
calentamiento del acero por encima de
las temperaturas de transformación a
la fase austenítica, seguida de un
enfriamiento lento. El resultado de
este lento enfriamiento es el de
obtener un equilibrio estructural y de
fase en los granos del metal.

15. Aumentar la elasticidad,
mientras que disminuye la
dureza.
Facilitar el mecanizado de las
piezas al homogeneizar la
estructura y afinar el grano

16. Eliminar la acritud que produce el
trabajo en frío y las tensiones
internas.
Aumentar la plasticidad, ductilidad
y tenacidad del material.

17. Este proceso se efectúa totalmente en estado solido y
puede dividirse en las tres fases siguientes:
Recuperación o restauración: La restauración
consiste fundamentalmente en la eliminación
de tensiones internas y se realiza con simples
calentamientos a bajas temperaturas.
Recristalización: Al aumentar la
temperatura de restauración se hacen
perceptibles en la microestructura nuevos
cristales diminutos.
El crecimiento del grano: La energía libre de
los granos grandes es inferior a la de los
granos pequeños.

19. Etapas del recocido
Las piezas de poco espesor y de formas sencillas se pueden
introducir directamente en los hornos calientes a una
temperatura entre 750 y 850ºC.
Cuando las piezas son gruesas, el calentamiento debe ser
progresivo y uniforme.
Los calentamientos rápidos son muy peligrosos en piezas
gruesas y este efecto negativo se agrava cuando aumenta el
contenido de carbono del acero, en los cuales el porcentaje de
perlita es alto.

20. Etapas del recocido
Para que se forme una austenita homogénea es
necesario que el porcentaje de carbono debe ser el mismo
en toda la masa de la pieza. La difusión del carbono es más
rápida cuando aumenta la temperatura.
El tiempo de permanencia oscila entre media hora y una
hora por pulgada de espesor de pieza.

21. Etapas del recocido
Cuando se mantiene el acero a una temperatura más
elevada que la temperatura crítica superior, los cristales de
austenita tienden a aumentar de tamaño, cuanto más alta
sea la temperatura, mayor duración del calentamiento.
Para afinar el grano bastará con calentar la pieza a una
temperatura lo más justo por encima de la crítica y luego
enfriar más o menos rápidamente al aire.

23. PARA LA ELIMINACIÓN DE ESFUERZOS.
DE PROCESO.
POR ESFEROIDIZACIÓN O GLOBULAR.
DE REGENERACIÓN O TOTAL.
ISOTERMICO
HOMOGENEIZACION

24. Este proceso se utiliza para eliminar esfuerzos residuales
debidos a un fuerte maquinado u otros procesos de trabajo en
frío. Este recocido, también denominado subcrítico, se lleva a
cabo a temperaturas por debajo de la línea crítica inferior A3.
Se aplica para eliminar tensiones y producir la recristalizacion de
los metales trabajados en frio

25. Este proceso facilita el tratamiento mecánico en caliente
de aquellos acero hipoeutectoides que no formaron un
grano basto dentro de la estructura.
Se aplica para eliminar tensiones y producir la
recristalizacion de los metales trabajados en frio

26. Es un proceso muy parecido al recocido para eliminar
esfuerzos, ya que se calienta el acero a una temperatura
por debajo de la línea crítica inferior.
La utilización de este tipo de tratamiento se orienta hacia
las industrias de láminas y cable. Si se aplica después del
proceso en frío se suaviza el acero por medio de la
recristalización, para un posterior trabajo.

27. Cuando se calientan aceros que tienen mas de 0.5% de carbono
hasta llegar justamente por debajo de la temperatura critica
inferior, la cementita en los cristales tienden a “hacerse esferas”.
Este procesos se denomina esferoidizacion de la cementita
perlitica.

28. Usado en aceros hipoeutectoides para ablandarlos después
de un anterior trabajo en frío.
Los valores más altos de ductilidad por lo general están
asociados con la microestructura globulizada que solo se
obtiene en un rango entre los 650 y 700 grados centígrados.

29. Temperaturas por encima de la crítica producen formación
de austenita que durante el enfriamiento genera perlita,
ocasionando un aumento en la dureza no deseado.
Por lo general se desea obtener globulización en piezas
como placas delgadas que deben tener alta ductilidad y baja
dureza.

30. También llamado normalizado, tiene como función regenerar la
estructura del material producido por temple o forja.
Se aplica generalmente a los aceros con más del 0.6% de C,
mientras que a los aceros con menor porcentaje de C sólo se les
aplica para finar y ordenar su estructura.

31. Se lleva a cabo al calentar aproximadamente a
20ºC por encima de la línea de temperatura crítica
superior seguida de un enfriamiento al aire hasta la
temperatura ambiente.

32. El efecto neto de la normalización es:
produce una un acero más
estructura de perlita duro y más
más fina y más fuerte.
abundante
De manera que para algunas aplicaciones éste sea el tratamiento
térmico final.

33.  Se utiliza para ablandar piezas que han sido forjadas
en caliente y herramientas de alta aleación.
 Se calientan a una temperatura Ac1+50ºC.
 Se enfrían hasta una temperatura de 700 º C y
manteniéndola hasta que toda la austenita se
transforma en perlita.
 Posteriormente se enfrían a aire.

34.  Se utiliza para destruir las heterogeneidades químicas que
se originan en la solidificación.
 Se calientan a una temperatura Ac3 + 200º. Se favorece la
difusión de todos los elementos presentes.
 Enfriando lentamente en horno. Velocidad de
enfriamiento más baja, mejor homogenización.

36. Fotomicrografía de una placa de 0.6
mm de espesor. vista de la estructura
en el espesor, en sentido transversal
al de la laminación. Los granos
cristalinos del centro están
deformados (acritud) y los de la
superficie están normales

37. Son hornos diseñados para alcanzar temperaturas de trabajo de
1100º C -1400º C máximas, capaces de provocar el cambio
necesario en la estructura metalográfica del metal a tratar.

38. En la versión de horno eléctrico, se prevé una entrada de gas
protector (generalmente nitrógeno) a la cámara de tratamiento
con el fin de proteger a las piezas a tratar contra la
descarburación.
Cuando se trata de hornos a combustibles líquidos o gaseosos,
la regulación del circuito de combustión permite obtener en la
cámara de tratamiento una atmósfera oxidante, neutra o
reductora.

39. Tipo de recocido Temperatura Aplicación
Eliminar tensiones y
Eliminar esfuerzos residuales
producir la
Para la debidos a un fuerte maquinado Se lleva a cabo a
recristalizacion de los
eliminación de u otros procesos de trabajo en temperaturas por debajo
metales trabajados
esfuerzos frío. También denominado de la línea crítica inferior A3.
en frio
subcrítico.
Parecido al recocido para
eliminar esfuerzos.
Calienta el acero a una Las industrias de
Si se aplica después del proceso
De proceso temperatura por debajo de láminas y cable
en frío se suaviza el acero por
la línea crítica inferior.
medio de la recristalización
Esferoidización de la cementita Se desea obtener
perlitica: cuando se calientan globulización en
aceros que tienen mas de 0.5% hasta llegar por debajo de piezas como placas
Esferoidización o
de carbono, la cementita en los la temperatura critica delgadas que deben
globular
cristales tienden a “hacerse inferior tener alta ductilidad y
esferas”. baja dureza.

40. Tipo de recocido Temperatura Aplicación
También llamado
20ºC por encima de la línea
normalizado, tiene como
de temperatura crítica
Regeneracion o función regenerar la estructura A los aceros con más
superior seguida de un
total del material producido por del 0.6% de C
enfriamiento al aire hasta la
temple o forja.
temperatura ambiente.
Se calientan a una
Ablandar piezas que han sido temperatura Ac1+50ºC.
forjadas en caliente y Se enfrían hasta una
Isotérmico herramientas de alta temperatura de 700 º C
aleación. hasta que toda la austenita
se transforma en perlita.
Se utiliza para destruir las
heterogeneidades químicas
De Se calientan a una
que se originan en la
homogeneización temperatura Ac3 + 200º
solidificación.