Los procesos de tratamiento térmico de metales se pueden dividir, a grandes rasgos, en tres categorías: tratamiento térmico general, tratamiento térmico superficial y tratamiento térmico químico. Según el medio de calentamiento, la temperatura de calentamiento y el método de enfriamiento, cada categoría se puede subdividir en varios procesos de tratamiento térmico diferentes. Mediante distintos procesos de tratamiento térmico, un mismo metal puede obtener estructuras diferentes y, por lo tanto, propiedades distintas. El acero es el metal más utilizado en la industria, y su microestructura es también la más compleja, por lo que existen muchos tipos de procesos de tratamiento térmico para el acero.
El tratamiento térmico integral es un proceso que consiste en calentar la pieza en su conjunto y luego enfriarla a una velocidad adecuada para modificar sus propiedades mecánicas generales. El tratamiento térmico integral del acero generalmente incluye cuatro procesos básicos: recocido, normalizado, temple y revenido.
1. Recocido
El recocido consiste en calentar la pieza a la temperatura adecuada, mantenerla durante diferentes tiempos según el material y el tamaño, y luego enfriarla lentamente. El objetivo es que la estructura interna del metal alcance o se aproxime a un estado de equilibrio, o liberar las tensiones internas generadas durante el proceso anterior. Esto permite obtener un buen rendimiento tanto en el proceso como en el servicio, o bien preparar la estructura para un posterior temple.
2. Normalización
La normalización consiste en calentar la pieza a una temperatura adecuada y luego enfriarla al aire. El efecto de la normalización es similar al del recocido, con la diferencia de que la estructura obtenida es más fina. Se utiliza a menudo para mejorar el rendimiento de corte de los materiales y, en ocasiones, para cumplir con ciertos requisitos. No se emplea como tratamiento térmico final en piezas de alta calidad.
3. Enfriamiento
El temple consiste en calentar y mantener la pieza de trabajo a esa temperatura, y luego enfriarla rápidamente en un medio de temple como agua, aceite u otras soluciones de sales inorgánicas, o soluciones acuosas orgánicas.
4. Templado
Tras el temple, el acero se endurece, pero a la vez se vuelve quebradizo. Para reducir la fragilidad de las piezas de acero, estas se mantienen a una temperatura adecuada, superior a la ambiente e inferior a 650 °C, durante un tiempo prolongado, y luego se enfrían. Este proceso se denomina revenido. El recocido, la normalización, el temple y el revenido constituyen las cuatro etapas del tratamiento térmico integral. Entre ellas, el temple y el revenido están estrechamente relacionados, suelen utilizarse conjuntamente y son indispensables.
Las aleaciones de “Cuatro Fuegos” han desarrollado distintos procesos de tratamiento térmico con diferentes temperaturas de calentamiento y métodos de enfriamiento. Para obtener una resistencia y tenacidad específicas, el proceso que combina el temple y el revenido a alta temperatura se denomina temple y revenido. Tras el temple de algunas aleaciones para formar una solución sólida sobresaturada, se mantienen a temperatura ambiente o ligeramente superior durante un período prolongado para mejorar su dureza, resistencia o propiedades electromagnéticas. Este proceso de tratamiento térmico se denomina tratamiento de envejecimiento.
El método de combinar de forma eficaz y precisa la deformación por presión y el tratamiento térmico para obtener una buena resistencia y tenacidad en la pieza se denomina tratamiento térmico por deformación. El tratamiento térmico realizado en una atmósfera de presión negativa o vacío se denomina tratamiento térmico al vacío, que no solo evita la oxidación o descarburación de la pieza, sino que además mantiene la superficie de la pieza tratada lisa y limpia, mejorando así su rendimiento. También puede someterse a un tratamiento térmico químico mediante un agente penetrante.
Actualmente, gracias al creciente desarrollo de las tecnologías láser y de plasma, estas se utilizan para aplicar una capa de otros recubrimientos resistentes al desgaste, a la corrosión o al calor sobre la superficie de piezas de acero comunes, modificando así las propiedades superficiales de la pieza original. Esta nueva técnica se denomina modificación de superficie.
Fecha de publicación: 31 de marzo de 2024
