Este documento describe diferentes tipos de tratamientos térmicos aplicados a metales como el acero. Explica que los tratamientos térmicos modifican la estructura cristalina sin alterar la composición química para cambiar las propiedades mecánicas. Luego resume los principales tratamientos térmicos como el temple, que aumenta la dureza enfriando rápidamente el acero austenizado; el revenido, que disminuye las tensiones del temple; y el recocido, que aumenta la ductilidad enfriando lentamente el acero a

1. Tratamientos Térmicos

2. Propiedades mecánicas de los materiales
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Dureza: Es la resistencia de un cuerpo a ser
rayado por otro. Es la capacidad de oponer
resistencia a la deformación superficial por
uno más duro. Lo opuesto a duro es blando.
Un material duro es poco maquinable.
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Fragilidad: Es la capacidad de un material
de fracturarse con escasa deformación.
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Ductilidad: se refiere a la propiedad que
presentan los materiales de deformarse sin
romperse obteniendo hilos.

3. Propiedades mecánicas de los materiales
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Maleabilidad: se refiere a la propiedad que
presentan los materiales de deformarse sin
romperse obteniendo láminas.
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Resiliencia: Es la energía de deformación
ejercida sobre un material hasta su limite
elástico
Tenacidad: Es la energía total que absorbe un
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material antes de alcanzar la rotura.
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Resistencia: Es la propiedad que presentan
los materiales para soportar las diversas
fuerzas. Es la oposición a la destrucción por
acción de fuerzas o cargas.

4. Tratamientos Térmicos
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Los tratamientos térmicos son operaciones de
calentamiento y enfriamiento de los metales o
aleaciones, a temperaturas y velocidades
variables, mediante los cuales se persigue
fundamentalmente, conseguir cambios en la
estructura cristalina y el tamaño de grano.
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Las características mecánicas de un metal
dependen tanto de su composición química
como de la estructura cristalina que tenga. Los
tratamientos térmicos modifican esa estructura
cristalina sin alterar la composición química
●
Los materiales a los que se aplica el
tratamiento térmico son, básicamente, el acero
y la fundición, formados por hierro y carbono.

5. Tratamientos Térmicos
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El poliformismo es la capacidad de
algunos materiales de presentar
distintas estructuras cristalinas, con una
única composición química, y es la que
justifica los tratamientos térmicos en
los metales.
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Esta misma propiedad en un elemento
químico puro se denomina alotropía (Ej:
grafito y diamante).
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Los granos son grupos de moléculas
cristalinas que se encuentran
ordenados y orientados en el espacio
de igual manera, y su formación
depende de la velocidad de
enfriamiento.

6. Diagrama Hierro-Carbono

7. Tipos de Tratamientos Térmicos
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Temple:
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Su finalidad es aumentar la dureza y la
resistencia del acero. Para ello, se calienta el
acero a una temperatura ligeramente más
elevada que la crítica superior (entre 900 –
950º C) y se enfría luego rápidamente en un
medio como agua, aceite, salmuera, etc, según
las propiedades deseadas.
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Al elevar la temperatura del acero, la ferrita y
la perlita se transforman en austenita, que
tiene la propiedad de disolver todo el carbono
libre presente en el metal. Al enfriarse rápido,
la austenita se convierte en martensita.
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Tras este tratamiento el acero se vuelve muy
frágil y poco tenaz.

8. Tipos de Tratamientos Térmicos
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Revenido:
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Se aplica a aceros previamente templados,
para disminuir ligeramente los efectos y las
tensiones internas del temple, conservando
parte de la dureza y aumentando la tenacidad.
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Consiste en calentar al acero a una
temperatura menor al punto crítico inferior
(entre 150 y 650 ºC ) y mantenerlo a esa
temperatura por 5 horas aprox.
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La temperatura que se utiliza para el revenido
depende de si es para liberar tensiones (desde
150 ºC) o aumentar la tenacidad (hasta 650
ºC).
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La velocidad de enfriamiento no es de mucha
importancia en este tratamiento.

9. Tipos de Tratamientos Térmicos
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Recocido:
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Consiste básicamente en un calentamiento
hasta temperatura de austenización (800 –
925 ºC) tras lo cual se mantiene la
temperatura durante 3-4 horas seguido de
un enfriamiento lento (un día o incluso
varios).
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Con este tratamiento se logra aumentar la
elasticidad, la ductilidad y la tenacidad
mientras que disminuye la dureza.
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También facilita el mecanizado de las
piezas al homogeneizar la estructura, afinar
el grano y ablandar el material, eliminando
las tensiones internas que produce el
trabajo en frío.

10. Tipos de Tratamientos Térmicos
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Normalizado:
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Es un tratamiento térmico que se emplea para dar
al metal una estructura y características que se
consideran el estado natural o inicial del material
que fue sometido a trabajos de forja, laminación o
tratamientos defectuosos. Produce un acero más
duro y más fuerte que el obtenido por recocido.
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Se hace como preparación de la pieza para el
templado debido a que homogeneiza su
microestructura para mejorar su respuesta en las
operaciones de temple.
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El procedimiento consiste en calentar la pieza
entre 30 y 50 ºC por encima de la temperatura
crítica superior, mantener esa temperatura lo
suficiente para conseguir la transformación
completa en austenita y dejarse enfriar en aire
tranquilo.

11. Tratamientos Termoquímicos
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Los tratamientos termoquímicos son
tratamientos térmicos en los que, además
de los cambios en la estructura del acero,
también se producen cambios en la
composición química de la capa superficial,
añadiendo diferentes productos químicos
hasta una profundidad determinada.
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Estos tratamientos requieren el uso de
calentamiento y enfriamiento controlados
en atmósferas y ambientes especiales.
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Entre los objetivos más comunes de estos Cementación
tratamientos están aumentar la dureza (añadición
de
superficial de las piezas dejando el núcleo carbono)
más blando y tenaz, proporcionando
resistencia al desgaste, a la fatiga y a la
corrosión.

12. Gracias