Como es el tratamiento técnico por inducción

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aleaciones de acero muy costosas. La fig. 7.18 ilustra el calentamiento local obtenido en un muñón de cigüeñal templado por inducción.

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Figura 7.18 sección de un muñón de cigüeñal endurecido por inducción.

TRATAMIENTO POR INDUCCIÓN

Es un tratamiento localizado superficial que mantiene la estructura de núcleo original. Aplicado a componentes férricos permite mejorar las propiedades mecánicas de áreas localizadas mediante la obtención de superficies duras, resistentes al desgaste, gripaje, fatiga e impacto, dotando además de una mayor resistencia a la tracción y torsión en elementos de transmisión. Además se minimizan las deformaciones.

El proceso es electromagnético y consiste en la aplicación de una corriente eléctrica variable a un inductor o bobina con una potencia y frecuencia específicas que induce un campo magnético variable y que provoca un calentamiento a una pieza férrica situada dentro o en las proximidades del inductor por pérdidas de histéresis magnética y de efecto Joule. Este calentamiento se produce en la capa superficial de la pieza hasta la temperatura de austenización en función de una serie de parámetros controlables (potencia, frecuencia, tiempo, diseño y acoplamiento del inductor…). Para que la transformación estructural se complete, se debe refrigerar la pieza rápidamente mediante una ducha o por inmersión generalmente de polímero.

Los espesores de capa templada varían principalmente según el tratamiento sea de alta frecuencia (HF) o de media frecuencia (MF)

Hornos para el tratamiento térmico.

Los hornos varían mucho en cuanto a la tecnología, tamaño y capacidad, construcción y control de la atmósfera. Por lo general, calientan las piezas mediante una combinación de radiación, convección y conducción. La tecnología de calentamiento se divide entre los calentados con combustible y los calentados con electricidad. Los hornos calentados con combustible, como el de la figura 1.8, son generalmente calentados directamente, lo cual significa que las piezas de trabajo quedan expuestas directamente a los productos de la combustión. Los hornos eléctricos usan una resistencia eléctrica para calentar; son más limpios, silenciosos y proporcionan un calentamiento más uniforme, pero son más caros tanto en su valor de compra como en su costo de operación [1.3].

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Figura 1.8 Horno industrial para tratamientos térmicos de LOBO HORNOS INDUSTRIALES ® http://www.lobohi.com/

CALENTAMIENTO DE METALES POR MEDIO DE INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA.

Un horno convencional es un espacio cerrado diseñado para resistir las fugas de calor y adecuarse al tamaño de las piezas a procesar. Los hornos se clasifican en de carga por lotes, y continuos. Los hornos por lote son más simples, consisten básicamente en un sistema de calentamiento dentro de una cámara aislada con una puerta para cargar y descargar las piezas ejemplo de este tipo general de horno son los hornos de caja, que se construyen como cajas rectangulares, disponibles en varios tamaños; hornos con carro, que son mucho más grandes y usan carros tipo ferrocarril para mover piezas grande en la cámara del calentamiento; y hornos tipo campana, en los cuales la cubierta o campana del horno se puede elevar por medio de una grúa de puente para cargarlo y descargarlo.

Los hornos continuos se usan generalmente para velocidades de producción más altas y proporcionan un medio para mover la pieza de trabajo en el interior de la cama de calentamiento. Los mecanismos alternativos para transportar el trabajo incluyen configuraciones circulares que utilizan solera giratorias, y del tipo en línea recta en el cual las piezas se mueven mediante transportadores a través de una o varias cámaras de calentamientos colocadas en línea.

Los hornos al vacío son capaces de crear un vacío en la cámara de calentamiento y calentar las piezas por radiación. Una ventaja de estos hornos que se cita frecuentemente es que evitan la oxidación superficial de las piezas de trabajo; esto es una ventaja atractiva para el control de atmósfera. Sin embargo, el tiempo requerido en cada ciclo para crear el vacío es una desventaja que aumenta el tiempo de producción [1.2].

Economía de los hornos por combustible.

Los términos “economía” y “rendimiento” cuando se utilizan en un verdadero sentido, al aplicarse a los hornos industriales, se refieren al costo de calentamiento por unidad de peso de producto terminado o listo para la venta [1.4].

El “costo de calentamiento” incluye no solamente el costo del combustible, sino también el costo de la calefacción, el costo de explotación del horno, la amortización de éste, los costos de mantenimiento y reparación. El costo de generación de una atmósfera protectora y el costo de las piezas quemadas, estropeadas o rechazadas por cualquier motivo. Además incluye el costo de mecanización de aquellas piezas que la inspección encuentra defectuosas a causa de un calentamiento inapropiado. Finalmente, incluye el costo de la manipulación del material dentro y fuera del horno.

Entrando tantos factores diferentes en el costo de calentamiento, es muy posible que algunos casos el combustible u otro material de energía térmica de precio superior pueda resultar el más barato al final, en lo que se refiere al costo total de calentamiento. De hecho, estas condiciones se presentan en mucho hornos eléctricos de tratamiento térmico.

En el calentamiento de algunos metales, por ejemplo el acero, se proporciona una parte del calor por combustión (oxidación) de la carga. El calor de combustión del hierro o del acero es de 1340 a 1800 kcal/kg. Si se calienta acero a 1204 °C se pierde, por lo general, de un 1 a un 4% del peso de la carga al formarse la cascarilla de óxidos, lo que constituye la “pérdida de horno” [1.4]. En consecuencia, de 14 350 a 57 00 kcal/ton neta de acero se originan en la combustión de una parte de la carga. Esto constituye una fracción mínima del calor (o del combustible consumido en el horno), sin embargo, esta fracción es muy costosa, puesto que el acero con 1585 kcal/kg cuesta más de 10 veces más que una tonelada de carbón con 6680 a 7780 kcal/kg. En la práctica es fácil encontrar muchos hornos en los que el costo del combustible es el factor principal del gasto y en los que la economía