Mes: enero 2012

Revenido

Es un tratamiento que se les da a las piezas de acero  que han sido previamente templadas. Con este tratamiento, que consiste en un  calentamiento a una temperatura inferior la crítica, se disminuye la dureza y resistencia de los aceros templados, se eliminan las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad, quedando además el acero con la dureza o resistencia deseada. El aumento de tenacidad por revenido se debe directamente al efecto producido sobre la estructura del acero .En estado de temple, el acero consta de martensita, frecuentemente con un poco de austenita retenida. Durante el revenido, al igual que en los otros  tratamientos térmicos uno de los factores más importantes es latemperatura,  ya que de esta variable depende en gran medida la transformación sucesiva de la estructura del acero, es por ende que a continuación se discutirá el proceso de revenido para cinco intervalos de temperatura y algunas de las fases presentes en cada una de ellas:

Sub enfriamiento: El efecto del sub enfriamiento es únicamente de descomposición de la austenita retenida para transformarse en martensita, también en este proceso, cuando la pieza se enfría progresivamente a temperaturas bajas, la cantidad transformada es característica de la temperatura mínima alcanzada. Es pertinente agregar que la cantidad de austenita retenida también se modifica por la severidad del temple.

Revenido entre 95 y 205°c: El revenido dentro de este intervalo de temperaturas, se emplea solamente en aquellos casos en los que  es importante conservar tanta dureza o resistencia como sea posible,  dando el revenido para conseguir el pequeño aumento de tenacidad posible pero  manteniendo la alta dureza especificada. En lo que respecta a la estructura  del acero, se presentan dos cambios en este intervalo de temperatura de revenido: a) La martensita tetragonal se transforma en cúbica) se precipita carbono en una forma distinta a la cementita, Fe3C, y generalmente descrita como un precipitado de transición, posiblemente Fe2C ó Fe20C9 conocido generalmente como carburo épsilon.. Revenido entre 230 y 370°c: Este intervalo de temperaturas raramente es empleado para el revenido de los aceros templados. Esta zona de temperaturas queda entre el intervalo de revenido donde la alta dureza es el principal objetivo, inferior a 205°c,y aquel donde es fundamental la tenacidad, superior a 370°c.En este caso los cambios generados en la micro estructura son: a) La austenita retenida se transforma en vainita y alrededor del grano martensítica comienza la coalescencia (formación y crecimiento de una estructura) del Fe3O ó cementita. b)La pérdida de tenacidad, a temperatura ambiente, conforme se eleva la temperatura de revenido. Esta pérdida denominada primera fragilidad de revenido y que es irreversible, es causada por la formación de vainita y por la coalescencia.. Revenido entre 370 y 675°c: Una vez que la temperatura de  revenido ha sobrepasado los 370°c, se entra en el amplio intervalo de  temperaturas de revenido, dentro del cual se revienen gran variedad de  productos industriales. Este grupo comprende los productos en los que la  tenacidad es de gran importancia. Cuando se hace el revenido a temperaturas inferiores al intervalo, esto es entre 370 y 540°c, las piezas alcanzan excelente tenacidad y mantienen un aceptable nivel de resistencia, por el contrario a temperaturas entre 540 y 675°c se obtendrá máxima tenacidad pero muy baja dureza. Estos cambios en las propiedades mecánicas son el resultado de una variación en la estructura, precipitación y coalescencia de los carburos estables.

Revenido entre540 y 675°C: Una gran tenacidad se consigue con el  revenido en este intervalo de temperaturas .Para alcanzar esta tenacidad, se pierde gran parte de la resistencia obtenida en temple. A pesar de la pérdida de resistencia, el tratamiento de temple-revenido es muy conveniente, debido a que la martensita revenida es mucho más tenaz que una estructura perlítica de la misma dureza. En el revenido a altas temperaturas, como por ejemplo, entre 675 y 705°C, debe ponerse mucho cuidado para no sobrepasar la temperatura Ac1, ya que puede fumarse inintencionadamente austenita. Este suceso se presenta especialmente en los aceros con níquel, elemento que, cuando se encuentra a niveles relativamente elevados, disminuye la temperatura Ac1 de una forma bastante considerable. Esta austenita, formada incidentalmente, puede, durante el enfriamiento desde esta temperatura alta de revenido, transformándose en perlita, cuya dureza depende de la velocidad  de enfriamiento. No siendo por esto una verdadera estructura de revenido. Una dificultad especial, conocida por “Fragilidad de revenido”, se presenta en los aceros aleados cuando se revienen a temperaturas entre 540 y 675  °C. Su característica es la disminución de la resiliencia, que ocurre cuando la pieza revenida se enfría a velocidad relativamente lenta, por ejemplo al aire. Sin embargo, se pude mantener la tenacidad cuando se enfría  desde la temperatura de revenido, en agua…

Tratamientos  termo físicos Las características mecánicas de un material  dependen tanto de su composición química como de la estructura cristalina que se tenga. Los tratamientos termo-físicos modifican esa estructura cristalina sin alterar la composición química, dando a los materiales unas características mecánicas específicas, realizando procesos de calentamiento y  enfriamientos periódicos hasta obtener una estructura cristalina deseada. Los tratamientos termo-físicos más comunes son: -Temple -Recocido -Revenido  -Normalizado

El temple es un  tratamiento térmico que consiste en enfriar muy rápidamente, la mezcla austenítico homogénea, que tenemos después de calentar el acero, con este enfriamiento rápido se consigue un aumento de dureza, ya que el resultado microscópico final es una mezcla martensítica. La temperatura de temple para los aceros hipereutectoides son de 30-50 grados, por encima de esta temperatura, el grano de austenita crece mucho, obteniéndose austenita basta de baja tenacidad. El tiempo de enfriamiento debe de ser rápido pero solo en el intervalo de temperatura de 650-400 grados, que es donde la austenita es menos estable , y es donde se forma la mezcla de ferrita y cementita, por encima de 650 grados la velocidad puede ser más lenta, pero no tanto que permita la precipitación de ferrita o la transformación de austenita en perlita , por debajo de los 400 grados comienza la zona de estabilidad de la austenita , y el enfriamiento puede volver a ser lento, y en el intervalo de 200-300 grados, el enfriamiento debe de ser lento para evitar tensiones térmicas resultantes de un enfriamiento rápido. En los aceros hipereutectoides el temple se suele realizar con calentamiento de asutenización incompleta, en la masa original caliente hay austenita y una cantidad de cementita y carburos aleados, después del enfriamiento se obtiene martensita y carburos, este proceso produce mejores resultados en la práctica  Los factores que influyen en la práctica del temple son: El tamaño de la  pieza: cuanto más espesor tenga la pieza más hay que aumentar el ciclo de  duración del proceso de calentamiento y de enfriamiento. La composición  química del acero: en general los elementos de aleación facilitan el temple.

El tamaño del grano: influye principalmente en la velocidad crítica del  temple, tiene mayor templabilidad el de grano grueso. Medios utilizados para el enfriamiento El medio de enfriamiento ideal del temple será aquel que produzca una velocidad de enfriamiento superior a la crítica hasta temperaturas inferiores a las de transformación de la  perlita y vainita, y más baja en el intervalo de la transformación martensítica. De esta forma se evitará la transformación de la austenita en los constituyentes más blandos y se conseguirá que se transforme con uniformidad en martensita, sin peligro a que se formen grietas y deformaciones.

Algunos medios de enfriamiento utilizados son: Aire: este método  de enfriamiento es el menos severo y es principalmente utilizado en aceros  hipereutectoides e hipereutectoides Agua: el agua  es el método más utilizado para el enfriamiento de acero en el temple. El agua a temperatura inferior a 30ºC, tiene una severidad de temple baja  si se deja la pieza en reposo pero si se agita o se le añaden sales esta  severidad aumenta, llegando a conseguirse, uniendo ambos métodos,  la máxima severidad. Aceites  minerales: se puede emplear para aceros ordinarios altos en carbono y disección pequeña. También se emplea para aceros  aleados, cuya velocidad crítica de temple sea baja y subsección puede ser grande, en este caso se reduce el peligro de grietas y deformaciones. Los aceiten deberán tener una volatilidad no muy  elevada, temperatura de inflamación y de combustión lo más alta posible, gran resistencia a la oxidación y una viscosidad a temperatura ambiente entre 14,4 y 15,7 poise. Los mejores aceites para este uso son los derivados del petróleo. Los defectos más comunes ocasionados en el temple son Oxidaciones y descarburación: se deben al calentamiento en atmósferas inadecuadas. Exceso de fragilidad: por calentamiento a temperaturas excesivas que  provocan el crecimiento del grano.

Falta de dureza: por calentamiento a temperatura demasiado baja, por  descarburación superficial o por velocidades de enfriamiento superiores a la crítica.

Deformaciones: por calentamiento o enfriamiento desigual de las piezas o apoyos inadecuados en el proceso. Grietas y roturas: por desigual enfriamiento del núcleo y la periferia de la pieza.