El proceso de tratamiento térmico de metales generalmente incluye tres etapas: calentamiento, aislamiento y enfriamiento. En ocasiones, solo hay dos etapas: calentamiento y enfriamiento. Estas etapas están interconectadas y no pueden interrumpirse.
1. Calefacción
El calentamiento es uno de los procesos importantes del tratamiento térmico. Existen numerosos métodos para calentar metales. Inicialmente, se utilizaban carbón vegetal y carbón mineral como fuente de calor, y posteriormente se incorporaron combustibles líquidos y gaseosos. La aplicación de electricidad facilita el control del calentamiento y evita la contaminación ambiental. Estas fuentes de calor pueden utilizarse para calentamiento directo o indirecto mediante sales o metales fundidos, o incluso partículas flotantes.
Al calentar el metal, la pieza queda expuesta al aire, produciéndose con frecuencia oxidación y descarburación (es decir, una reducción del contenido de carbono en la superficie del acero), lo que repercute negativamente en las propiedades superficiales de las piezas tras el tratamiento térmico. Por lo tanto, los metales deben calentarse generalmente en atmósfera controlada o protectora, en sales fundidas o al vacío. El calentamiento protector también puede realizarse mediante recubrimientos o técnicas de embalaje.
La temperatura de calentamiento es uno de los parámetros importantes del proceso de tratamiento térmico. Seleccionar y controlar la temperatura de calentamiento es fundamental para garantizar la calidad del tratamiento. La temperatura de calentamiento varía según el material metálico que se procesa y el propósito del tratamiento térmico, pero generalmente se calienta por encima de una temperatura de transformación característica para obtener una estructura de alta temperatura. Además, la transformación requiere un cierto tiempo. Por lo tanto, cuando la superficie de la pieza metálica alcanza la temperatura de calentamiento requerida, debe mantenerse a esta temperatura durante un período determinado para lograr la uniformidad de las temperaturas interna y externa y completar la transformación de la microestructura. Este período se denomina tiempo de mantenimiento. Al utilizar calentamiento de alta densidad energética y tratamiento térmico superficial, la velocidad de calentamiento es extremadamente rápida y generalmente no hay tiempo de mantenimiento, mientras que el tiempo de mantenimiento para el tratamiento térmico químico suele ser más prolongado.
2. Enfriamiento
El enfriamiento es un paso indispensable en el proceso de tratamiento térmico. Los métodos de enfriamiento varían según el proceso, controlando principalmente la velocidad de enfriamiento. Generalmente, el recocido requiere la velocidad de enfriamiento más lenta, la normalización una velocidad más rápida y el temple una velocidad aún mayor. Sin embargo, existen diferentes requisitos según el tipo de acero. Por ejemplo, el acero templado al aire puede endurecerse a la misma velocidad de enfriamiento que la normalización.
Fecha de publicación: 31 de marzo de 2024
