¿Qué son los tratamientos térmicos?

Los tratamientos térmicos son procesos de calentamiento y enfriamiento para hacer 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 uso final. Estos tratamientos no modifican la composición química de los materiales, pero en cambio, otros factores tales como los estructurales y el tamaño del grano si cambian en su composición. Se pueden realizar tratamientos térmicos sobre una parte o en la totalidad de la pieza en uno ó varios pasos del proceso de mecanizado. En algunos casos, el tratamiento se aplica antes del proceso de mecanizado, y en otros casos, se puede realizar al final del proceso de mecanizado para lograr resistencia y dureza. 

¿Qué etapas tienen los tratamientos térmicos?

Los tratamientos térmicos constan de 3 etapas:

Etapa de calentamiento hasta la temperatura fijada: La elevación de temperatura debe ser uniforme en la pieza.

Etapa de 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.

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

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¿Cómo afectan los tratamientos térmicos en el mecanizado?

Los tratamientos térmicos nos afectan directamente sobre el mecanizado, ya que en algunas piezas tenemos que realizar un semiacabado antes de realizar el tratamiento térmico. Consiste en dejar una sobremedida en la pieza, una vez terminado el tratamiento térmico tenemos que volver a realizar un proceso de mecanizado en la pieza para terminarla. Algunos tratamientos térmicos consiguen deformar el material o aumentar la medida del material. Tenemos que tener bien claro que una pieza con un tratamiento térmico, es una pieza con un valor añadido, tenemos que prestar mucha atención al proceso de acabado cuándo trabajamos con estas piezas.

¿Para qué se utilizan los tratamientos térmicos?

Los tratamientos térmicos se utilizan para modificar las propiedades y características mecánicas de los materiales. El metal cuándo es sometido a variaciones extremas de temperatura, su estructura interna cambia. Así, conseguimos que el material adquiere nuevas propiedades cómo resistencia, tenacidad, dureza y entre otras.

Con los tratamientos térmicos se crea un gran abanico de posibilidades ya que permiten cambiar las propiedades de un material. Aplicando estos tratamientos térmicos, conseguimos que los materiales se puedan utilizar donde el material requiere unas propiedades mecánicas específicas. 

¿Qué tipos de tratamientos térmicos existen?

En la actualidad existen varios tipos de tratamientos térmicos, aunque en esta entrada vamos a ver todos de forma muy genérica, ya que en próximas entradas veremos cada tratamiento térmico más a fondo.

  • Temple
  • Recocido
  • Revenido
  • Cementación
  • Cianuración
  • Nitruración

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video explicativo de los diferentes tratamientos térmicos

Temple

El Temple es un tratamiento térmico que tiene por objetivo aumentar la dureza y resistencia mecánica del material, transformando toda la masa en Austenita con el calentamiento y después, por medio de un enfriamiento brusco (con aceites, agua o salmuera), se convierte en Martensita, que es el constituyente duro típico de los aceros templados.

temple por inducción en máquina EMAG
temple por inducción en máquina EMAG

Recocido

El recocido es un tratamiento térmico que se realiza para ablandar al acero, básicamente consiste en elevar la temperatura del metal hasta superar la temperatura de temple, seguidamente se mantiene por un tiempo controlado a una temperatura constante.

Revenido

El revenido es un tratamiento térmico que se realiza después de un tratamiento de temple; se realiza con la finalidad de reducir las tensiones internas producidas por el temple. El aumento de dureza y resistencia obtenida con el temple, trae consigo que el metal adquiera una mayor fragilidad.

imagen de un horno para temple y revenido
imagen de un horno para temple y revenido

Cementación

La cementación es un proceso es un proceso termoquímico que consiste en  elevar el contenido de carbono de un acero en sus superficie. Es un proceso que se le añade al tratamiento térmico del temple, de esta manera se obtiene un acero con mayor contenido de carbono en sus superficie. Mediante un proceso de temple se conseguirá que la superficie con mayor contenido de carbono se vuelva más duro y el núcleo tenaz.

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Cianuración

La cianuración es un tratamiento termoquímico que consiste en una cementación líquida; el acero es sometido en sales fundidas, a base de cianuro sódico; de esta manera se consigue endurecer la superficie del acero, debido a la formación de carburos y nitruros de hierro.

Nitruración

La nitruración es un tratamiento termoquímico que consiste en una cementación gaseosa. El acero es sometido a gases de amoniaco a temperaturas de entre 400 y 525 grados centígrados para formar nitruros de hierro en su superficie. Mediante este proceso se puede conseguir superficies más duras que con la cementación sólida.

Resumen

Los tratamientos térmicos son importantes conocerlos ya que de ellos va a depender sus características mecánicas y ello influye en las velocidades de corte y de avance en las piezas que vayamos a mecanizar. Es importante saber cuánta sobremedida debemos dejar antes de hacer el acabado final. Hoy en día disponemos de herramientas para materiales templados con unas buenas velocidades de corte, lo que el mecanizado de estas piezas sea más sencillo.

Si necesitas realizar cualquier tipo de tratamiento térmico o termoquímico, te aconsejo que lo realices en Biltra

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