Tratamiento térmico de aceros y controles de calidad

El acero es una aleación de hierro y carbono. El contenido de carbono es generalmente inferior al 1,6%. Por encima del 2%, hablamos de fusión.

Se pueden añadir otros elementos químicos para modificar sus propiedades mecánicas o físico-químicas. Este es el caso, por ejemplo, de los aceros inoxidables que contienen un mínimo de 13% de cromo. Generalmente se asocia con el níquel para mejorar su resistencia a la corrosión.

Todos estos elementos modifican las cualidades mecánicas y físico-químicas de los aceros. Los tratamientos térmicos permiten modificarlos en función del destino final del material. Actúan sobre la cristalización del acero: se obtienen aceros martensíticos, perlados, etc….;

Existen 4 tratamientos principales, que se realizan regularmente en las piezas metálicas.

Los diferentes tratamientos térmicos

Redondos de acero

Recocido: El acero se calienta a una temperatura ligeramente superior a la temperatura de transformación durante un período de tiempo más o menos largo y se deja enfriar lentamente. El recocido se aplica generalmente para reducir las tensiones internas y para ablandar (reducir su dureza) para su posterior mecanizado.

Endurecimiento: Consiste en calentar el acero a una temperatura ligeramente superior a la de transformación y enfriarlo rápidamente y muy rápidamente. Dependiendo de la composición del acero, el temple se puede realizar con aire, dentro, aceite…
El endurecimiento aumenta la dureza y la resistencia del acero mediante la congelación de la martensita, una fase metaestable muy dura.

Renta: El acero se calienta a una temperatura inferior a la de la transformación y luego se enfría lentamente. El ingreso mejora la tenacidad y reduce las tensiones internas.

Relajación: el mismo principio que la renta pero a temperaturas mucho más bajas (por debajo de los 200°C). Generalmente se utiliza después del endurecimiento, tratamiento superficial… El objetivo es reducir las tensiones sin cambiar las propiedades mecánicas. De este modo se evita el fallo prematuro de las partes mecánicas.

Controles de acero

Tras el tratamiento térmico, se realizan comprobaciones para asegurar la ausencia de defectos: estudio de la cristalización en sección mediante microscopio o detección de defectos por ultrasonidos, por citar sólo los más comunes.

También se realizan pruebas mecánicas:

  • Ensayo de tracción: una probeta metálica se somete a un esfuerzo de tracción hasta su rotura. El metal pasa por una fase elástica y luego se deforma.
  • ensayo de fatiga: una pieza de ensayo normalizada es sometida a tensiones cientos de miles o millones de veces. Se observa un fallo a fuerzas por debajo de la fuerza normal
  • prueba de resistencia: Con una oveja Charpy, se prueba la resistencia al impacto del metal
  • ensayo de fluencia: estudio de la deformación plástica a alta temperatura

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