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Recocido de metales – Parte 2

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Recocido de regeneración o de fase: Este tipo de recocido se hace a temperaturas ubicadas entre 30-50°C por encima de la línea crítica superior y su enfriamiento se debe hacer de manera lenta, usualmente al horno. En este recocido se debe lograr la disolución completa del carbono y elementos aleantes en la austenita; Dentro de los propósitos principales de este tratamiento se pueden mencionar los siguientes:  Remover tensiones internas causadas por deformación en frío ó por el proceso de cementación. Mejorar la Maquinabilidad de los aceros con contenido medio de carbono(0.3-0.6%). Incrementar la ductilidad y disminuir la resistencia mecánica. Ajustar el tamaño de grano y regenerar las estructuras de los aceros conformados. Eliminar los efectos producidos en la estructura por los tratamientos térmicos ó mecánicos.  Para los  aceros hipereutectoides, no es recomendable este tratamiento, ya que al  realizar el enfriamiento desde asutenización completa, sobre todo entre Am y  A1 se genera una red de carburos alrededor del grano austenítico, la cual  permanecerá durante la transformación de austenita a perlita  confiriéndole una elevada fragilidad a temperatura ambiente. Esta  clase de recocido es muy empleado para productos laminados y forjados, los  aceros fundidos y los lingotes de aceros aleados que van a  desbastarse antes del laminado. En muchos casos el recocido de regeneración  puede ser reemplazado por un normalizado, seguido de un recocido subcritico;  excepto para piezas que posean formas complejas.

Recocido  globular o de esferoidización:

La esferoidización consiste en aumentar la temperatura del acero hasta un valor ubicado en el rango (740-760°c),es decir, hasta una temperatura próxima a la línea crítica Ac1,y posteriormente enfriarlos hasta 550°C a una velocidad que no sobrepase los 50°Ch, el proceso se termina mediante  enfriamiento al aire tranquilo. La condición fundamental para lograr la globulización completa es asegurar el mantenimiento de la temperatura adecuada que garantice la formación de la estructura globular. A medida que se vaya superando esta temperatura irá apareciendo una estructura mixta(globular y laminar) y a temperatura de calentamiento más elevadas se obtendrá sólo laminar para los aceros hipereutectoides. Una variedad de recocido globular es el recocido oscilante, que consiste en enfriar hasta unos 600°C, volver a calentar hasta temperatura de recocido y luego enfriar a temperatura ambiente. Recocidos subcritico: Se obtienen a partir de una temperatura inferior  a la línea crítica superior (Ac1), es decir a una temperatura que se encuentre entre 500-600°c, este tipo de recocido puede ser clasificado en los  siguientes grupos: 1. Recocido subcritico de  recristalización: Este tratamiento es muy utilizado en  procesos metalmecánicos, para restablecer estructura y propiedades de un acero endurecido por deformación en frío (laminado, estirado, trefilado, etc.).Consiste en calentar el metal por encima de la temperatura de recristalización, para transformar los granos alargados en granos equiaxiales  (Redondeados).La temperatura de recristalización para un acero es 450°C  aproximadamente, por lo tanto el recocido se hace entre  600-700°C,dependiendo de la pureza del metal y la cantidad de elementos aleantes presentes. Por ser un tratamiento realizado a bajas temperaturas  presenta mínima oxidación y descarburación. Es importante agregar que los aceros deformados en frío entre 5-15%, no deben someterse a este recocido porque presentarán tamaño de grano grueso a temperatura ambiente; para evitar esto se deberá efectuar una deformación en frío mayor al 15% ó hacer un recocido hipercrítico. En los metales hay una zona de recristalización, si el conformado en frío y el tratamiento se realiza por debajo de esta zona se genera endurecimiento por acritud que conlleva a un aumento de fragilidad.

Recocido para aliviar tensiones:En el recocido de alivio de tensiones, latemperatura es más potente que el tiempo. Las temperaturas que se usan para los aceros al carbono y de baja aleación están entre 550 y 650°C, para los aceros rápidos y los de trabajo en caliente oscilan entre 600 y 750°C; Pero la mayoría de las veces este tratamiento se hace a temperaturas inferiores a 650°C, y cuando otros factores impiden el uso de altas temperaturas se hace a temperaturas tan bajas como 480°C; El tiempo es normalmente de 1 a 2ho ras. Para no volver a inducir tensiones térmicas durante el enfriamiento, es buena práctica dejar enfriar lentamente en el horno hasta unos 500°C y luego enfriar al aire. Si las piezas son grandes y complicadas esto debe hacerse hasta unos300°C.En los aceros templados y revenidos, este recocido se puede hacer a una temperatura de 25°C, Por debajo de la temperatura de revenido. Este recocido sirve para disminuir o eliminar tensiones internas producidas por efecto del mecanizado. Las piezas difíciles de templar sensibles a las distorsiones, fabricadas en aceros aleados y que han sufrido mecanizado intenso deben someterse a este recocido con el objetivo de disminuir las tensiones presentes y fisuras superficiales.

Este tipo de recocido es muy aplicado en procesos de soldadura ya que el cordón de soldadura origina tensiones por el calor, además en las zonas adyacentes al cordón se forman estructuras martensítica de grano grueso y frágil.

Recocido globular subcritico: Usado en aceros próximos a 0,8 %C. Las estructuras perlíticas de estos aceros son laminares, lo que dificulta el mecanizado, ya que la viruta entrapa la herramienta. Es por endeque antes de realizar un proceso de mecanizado, la pieza debe someterse a este tratamiento de recocido con el fin de globulizar la perlita. Este tipo de recocido se efectúa elevando la temperatura de la pieza hasta700°C, seguido de un enfriamiento lento, por lo general al horno.

Recocido contra acritud: Los aceros pueden ser trabajados en frío (a temperatura ambiente) por una variedad de razones. Así, el alambre puede estirarse en frío para conferirle una resistencia elevada, la chapa puede laminarse en frío para darle una estructura de grano favorable y también para asegurar su espesor, y las barras de aceros de Maquinabilidad mejorada pueden estirarse en frío en la operación de calibrado. Si el material trabajado en frío es recocido contra acritud, sufre unas variaciones importantes en resistencia y tenacidad condicionadas por la temperatura de tratamiento.

Recocido Brillante: Este es un recocido, en general de recristalización, efectuado en condiciones tales que se obtiene una superficie brillante, libre de óxidos. Todos los recocidos que se han enumerado hasta aquí, se hacen normalmente al aire. El oxígeno del aire reacciona fuertemente con la superficie del acero por encima de 500°C, formando una capa de óxido que aumenta con la temperatura y el tiempo. Está oxidación se puede evitar por los siguientes métodos:

Recocido de atmósferas protectoras (Gas inerte) como nitrógeno(N2), Argón o CO controlado. Recociendo en atmósferas reductoras como hidrógeno o un gas con hidrógeno, por ejemplo amoniaco disociado: El recocido debe ser corto por el peligro de descarburación. Recocido en baños de sales neutras.

Normalizado

El normalizado es un tratamiento térmico que se emplea para dar al acerouna estructura y unas características tecnológicas que se consideran el estado natural o inicial del material que fue sometido a trabajos de forja, laminación o tratamientos defectuosos. El procedimiento consiste en calentar la pieza entre 30 y 80 grados centígrados por encima de la temperatura crítica superior, tanto para aceros hipereutectoides, como para aceros hipoeutectoides, y mantener esa temperatura el tiempo suficiente para conseguir la transformación completa en austenita, después se deja enfriar en aire para obtener una distribución uniforme del carbono, el normalizado tiene por objeto dejar un material en estado normal, es decir, ausencia de tensiones internas. Se suele emplear como tratamiento previo al temple y al revenido. A partir de este tratamiento se obtiene una estructura perlítica con un grano más fino consiguiendo así un acero más tenaz, la normalización puede utilizarse para mejorar la Maquinabilidad, modificar y refinar las estructuras dendríticas de piezas de fundición, refinar el grano y homogeneizar la microestructura para mejorar la respuesta en las operaciones de endurecimiento. El normalizado tiene sus limitantes en aceros híper 8%C ya que debido a su diagrama TTT puede formarse martensita, y lo que se busca con este tratamiento esablandarla pieza y esto originaria fragilidad. Este tratamiento posee de ciertas condiciones que influyen en el proceso:  La temperatura de cristalización no debe sobrepasar mucho la temperatura crítica. El tiempo al que se debe tener la pieza a esta temperatura deberá ser lo más corto posible. El calentamiento será lo más rápido posible