Control de la microestructura. La materia posee diversas propiedades mensurables y no mensurables

...

genera endurecimientoTamaño

- grado de endurecimiento

Cantidad

1. diferencia del tamaño atómico endurecimiento

a > diferencia > distorsión de la red inicial + difícil el deslizamiento

2. A > cantidad añadida > efecto endurecedor

átomos grandes o pequeños a > diferencia de tamaño > efecto endurecedor

Efecto de endurecimiento por solución sólida en las propiedades

límite elástico, R y dureza > materiales puros

R fluencia a T mejora con el endurecimiento

no sufren cambios a T

Endurecimiento por deformación

Mediante el trabajado en frío de los materiales se incrementa la densidad de dislocaciones, creando algunas nuevas y otras antiguas.

Al aumentar la densidad de las dislocaciones, se vuelve más difícil el movimiento del resto de las dislocaciones, dando lugar al endurecimiento.

Cuando metales dúctiles se endurecen por deformación, por la interacción de las dislocaciones, se incrementa la resistencia del material en perjuicio de la ductilidad

El endurecimiento por deformación en frío es uno de los métodos más importantes en el endurecimiento de metales

Endurecimiento Superficial

Son tratamientos termoquímicos aplicados al acero en los cuales la composición de la superficie se altera por adición de algún elemento.

El objetivo de estos tratamientos es obtener 1 corteza exterior dura resistente al desgaste manteniendo las propiedades de la pieza masiva.

3 tratamientos principales:

Cementación

Nitruración

Carbonitruración

Cementación:

Es la aplicación de un proceso difusivo de C en una pieza, normalmente de Acero.

Se genera por el calentamiento de una pieza en un medio rico en C para que este difunda

La superficie queda un acero rico en C de mayor dureza y una matriz que conserva sus propiedades

T= 875-925ºC

Espesores= 0.13-3.8mm dependiendo del tipo de proceso

Nitruración:

Es este caso se genera la difusión del N en la pieza, normalmente de acero

Se pretende lograr una capa fina y muy dura

El efecto aumenta con la incorporación de elementos de aleación como Al, Cr.

Los nitruros se caracterizan por precipitar en forma de partículas finas

T= 510ºC

Espesores=0.025-0.5mm

Carbonitruración:

Es el tratamiento en el que se trata de difundir tanto el C como el N, absorbiéndose en la superficie del material

Tratamiento térmico

El Tratamiento Térmico involucra varios procesos de calentamiento y enfriamiento para efectuar cambios estructurales en un material, los cuales modifican sus propiedades mecánicas.

El objetivo de los tratamientos térmicos es proporcionar a los materiales unas propiedades específicas adecuadas para su conformación o uso final. No modifican la composición química de los materiales, pero si otros factores tales como los constituyentes estructurales y la granulometría, y como consecuencia las propiedades mecánicas. Se pueden realizar Tratamientos Térmicos sobre una parte ó la totalidad de la pieza en uno ó varios pasos de la secuencia de manufactura. En algunos casos, el tratamiento se aplica antes del proceso de formado (recocido para ablandar el metal y ayudar a formarlo más fácilmente mientras se encuentra caliente). En otros casos, se usa para aliviar los efectos del endurecimiento por deformación. Finalmente, se puede realizar al final de la secuencia de manufactura para lograr resistencia y dureza.

Etapas del tratamiento térmico Un tratamiento térmico consta de tres etapas que se presentan a continuación:

• Calentamiento hasta la temperatura fijada: La elevación de temperatura debe ser uniforme en la pieza.

• Permanencia a la temperatura fijada: Su fin es la completa transformación del constituyente estructural de partida. Puede considerarse suficiente una permanencia de unos 2 minutos por milímetro de espesor.

• Enfriamiento: Este enfriamiento tiene que ser rigurosamente controlado en función del tipo de tratamiento que se realice.

TIPOS DE TRATAMIENTOS TÉRMICOS Existen varios tipos de Tratamientos Térmicos, pero en ésta práctica solo se trabajarán tres de estos: Recocido, Temple y Revenido. A continuación, se presentan las principales características de cada uno de estos tipos de Tratamientos Térmicos: Escuela Colombiana de Ingeniería.

Recocido

Es un tratamiento térmico que normalmente consiste en calentar un material metálico a temperatura elevada durante largo tiempo, con objeto de bajar la densidad de dislocaciones y, de esta manera, impartir ductilidad. El Recocido se realiza principalmente para:

• Alterar la estructura del material para obtener las propiedades mecánicas deseadas, ablandando el metal y mejorando su maquinabilidad.

• Recristalizar los metales trabajados en frío.

• Para aliviar los esfuerzos residuales. Las operaciones de Recocido se ejecutan algunas veces con el único propósito de aliviar los esfuerzos residuales en la pieza de trabajo causadas por los procesos de formado previo. Este tratamiento es conocido