Concepto y caractersticas de los tratamientos trmicos

INTRODUCCIONEl acero es una aleacin de hierro con carbono en una proporcin que oscila entre 0,03 y 2%. Se suele componer de otros elementos, ya inmersos en el material del que se obtienen. Pero se le pueden aadir otros materiales para mejorar su dureza, maleabilidad u otras propiedades.

Las propiedades fsicas de los aceros y su comportamiento a distintas temperaturas dependen sobre todo de la cantidad de carbono y de su distribucin. Antes del tratamiento trmico, la mayora de los aceros son una mezcla de tres sustancias, ferrita, perlita, cementita. La ferrita, blanda y dctil, es hierro con pequeas cantidades de carbono y otros elementos en disolucin. La cementita es un compuesto de hierro con el 7% de carbono aproximadamente, es de gran dureza y muy quebradiza. La perlita es una mezcla de ferrita y cementita, con una composicin especfica y una estructura caractersticas, sus propiedades fsicas con intermedias entre las de sus dos componentes. La resistencia y dureza de un acero que no ha sido tratado trmicamente depende de las proporciones de estos tres ingredientes. Cuanto mayor es el contenido en carbono de un acero, menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: cuando el acero tiene un 0,8% de carbono, est por compuesto de perlita. El acero con cantidades de carbono an mayores es una mezcla de perlita y cementita.

Concepto y caractersticas de los tratamientos trmicosEl tratamiento trmico es la operacin de calentamiento y enfriamiento de un metal en su estado slido a temperaturas y condiciones determinadas para cambiar sus propiedades mecnicas. Nunca alteran las propiedades qumicas. Con el tratamiento trmico adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos, el tamao del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dctil. Para conocer a que temperatura debe elevarse el metal para que se reciba un tratamiento trmico es recomendable contar con los diagramas de cambio de fases como el de hierro - carbono. En este tipo de diagrama se especifican las temperaturas en las que suceden los cambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos. Los tratamientos trmicos han adquirido gran importancia en la industria en general, ya que con las constantes innovaciones se van requiriendo metales con mayores resistencias tanto al desgaste como a la tensin. El tiempo y la temperatura son los factores principales y hay que fijarlos de antemano de acuerdo con la composicin del acero, la forma y el tamao de las piezas y las caractersticas que se desean obtener.

Tipos de tratamientos trmicos* Tratamientos en la masa: recocidos y normalizados, temples y revenidos.

* Tratamientos superficiales: temple superficial y tratamientos termoqumicos (cementacin, carbonitruracin, boruracin y nitruracin).

* Tratamientos de superficie (depsitos).Desarrollo de los tratamientos trmicosConstan de tres fases:

A.)Calentamiento hasta la temperatura fijada (temperatura de consigna):La elevacin de temperatura debe ser uniforme, por lo que cuando se calienta una pieza o se hace aumentando la temperatura muy lentamente o se va manteniendo un tiempo a temperaturas intermedias, antes del paso por los puntos crticos, este ltimo es el calentamiento escalonado.

B.)Permanencia a la temperatura fijada:Su fin es la completa transformacin del constituyente estructural de partida. Puede considerarse como suficiente una permanencia de unos dos minutos por milmetro de espesor en el caso de querer obtener una austenizacin completa en el centro y superficie. Largos mantenimientos y sobre todo a altas temperaturas son "muy peligrosos" ya que el grano austentico crece rpidamente dejando el acero con estructuras finales groseras y frgiles.

C.)Enfriamiento desde la temperatura fijada hasta la temperatura ambiente:Este tiene que ser rigurosamente controlado en funcin del tipo de tratamiento que se realice.

Hornos utilizados para el tratamiento trmicoSe pueden clasificar a partir del proceso de calentamiento, por la atmsfera o por la solera del horno.El calentamiento por gas:

Los hornos de gas pueden ser del tipo de fuego directo, en el cual los productos de la combustin entran a la cmara de calentamiento. Alternativamente, pueden ser de combustin indirecta, de manera que la cmara del horno quede aislada de los productos de la combustin. Un tercer tipo de horno calentado por gas, es el de tubos radiantes, en el cual un gas en combustin dentro de tubos metlicos, que se proyecta dentro de la cmara de calentamiento, y que constituyes la fuente de calor radiante. El calentamiento por gas tiene como ventaja la economa y como inconveniente la dificultad del control de la temperatura. La temperatura alcanzada por el horno suele llegar a 1100 C y el control de la atmsfera es muy difcil por ello se emplea poco este proceso de calentamiento para tratamientos trmicos.Calentamiento por resistencia elctrica:

Es el ms usado para los hornos de tratamiento trmicos que aprovecha el calor generado segn la ley de joule. La disposicin de la resistencia da nombre a los hornos, que son de tipo mufla o caja, la resistencia esta instalada a lo largo de las paredes interiores y por lo tanto en contacto con las paredes del horno. El material de la resistencia suele ser nicrom (Nquel 70%, Cromo 30%), que alcanza temperaturas de 1100 C y de aleacin de carburo de silicio que alcanza temperaturas de 1300 C. Para lograr temperaturas superiores se utilizan resistencias de molibdeno (1800 C), de tungsteno (2500 C), y de grafito (2700 C). Para temperaturas aun mayores se utilizan los hornos de induccin (3000 C).

Hornos segn su atmsfera:

En tratamientos trmicos se entiende por atmsfera la masa gaseosa encerrada dentro del horno que esta en contacto con la pieza a tratar las atmsfera pueden tener carcter neutro, oxidante o reductor el papel desempeado por la atmsfera controlada es doble, por una parte evita que se produzcan reacciones perjudiciales como la oxidacin y la descarbonizacion de las piezas. Por otra parte permite realizar las acciones previstas a saber, la reduccin de xidos superficiales y la eliminacin de gas sean absorbidas.

En vaco:

Se utiliza para sintetizar carbonos cementados y para el tratamiento trmico especial de aceros aleados se consiguen mediante bombas mecnicas y de difusin de aceite o mercurio. Las atmsferas neutras de argn helio y nitrgeno apenas se emplean debido al precio de estos gases y a las trazas de oxigeno que suelen contener. Las atmsferas carburantes o descarburantes obtenidas por combustin o disociacin de mezclas de hidrocarburos (metano, propano, butano, gas natural), con aire estas suelen contener N2, CO, H2, CO2, y pequeas cantidades de vapor de agua.

Hornos de atmsfera del tipo de generador Exotrmico o endotrmico:

En el generador exotrmico de introducen hidrocarburos y aire secos limpios convenientemente dosificados se queman en la cmara de combustin se filtran y se separan en del agua. El gas seco resultante se introduce al horno de tratamiento trmico. La mezcla que se introduce al generador endotrmico es parecida a la inyectada en el exotrmico pero el generador endotrmico no tiene quemador sino los gases reaccionan entre si en un catalizador calentado exageradamente

Concepto, caractersticas y desarrollo del normalizadoEs un tratamiento trmico de recocido que consiste en calentar la pieza a normalizar por encima de la temperatura de transformacin perlita-austerita se mantiene a estas temperaturas a un periodo de una hora y despus se enfra al aire. Se realiza calentando el acero entre 20C y 40C superior a la temperatura crtica y una vez austenizado se deja enfriar al aire tranquilo. Con este tratamiento se consigue afinar y homogeneizar la estructura. Este tratamiento es tpico de los aceros al carbono de construccin de 0.15% a 0.60% de carbono. Sirven para afinar la estructura y eliminar las tensiones que suelen aparecer en la solidificacin forjada entre otros. Con esto se consigue un acero ms duro y resistente al obtenido con un enfriamiento ms lento en un horno despus de un recocido. Este tratamiento se utiliza para piezas fundidas, forjadas o mecanizadas.

Enfriamiento del normalizadoLa velocidad del enfriamiento del normalizado es mas rpida que en el recocido. Es un tratamiento tpico de los aceros al carbono de construccin de 0.15 a 0.40 % de carbono, y las temperaturas normales del normalizado varia segn el porcentaje en carbono, que va desde 840C a 935C, segn la composicin sea desde 0.50 a 0.10 % de carbono. A medida que aumenta el dimetro de la barra, el enfriamiento ser ms lento y por tanto la resistencia y el lmite elstico disminuirn y el alargamiento aumentar ligeramente.

Concepto, caractersticas y desarrollo del recocido, temple y revenidoRecocido:

Su objetivo principal es "ablandar" el acero para facilitar su mecanizado posterior. Tambin es utilizado para regenerar el grano o eliminar las tensiones internas. Se debe tener en cuenta que los recocidos no proporcionan generalmente las caractersticas ms adecuadas para la utilizacin del acero y casi siempre el material sufre un tratamiento posterior con vistas a obtener las caractersticas ptimas del mismo. Cuando esto sucede el recocido se llama tambin "tratamiento trmico preliminar" y al tratamiento final como "tratamiento trmico de calidad". Los tipos de recocidos son los siguientes: recocido de regeneracin, recocido de engrosamiento de grano, recocidos globulares o esferoidales (recocido globular subcrtico, recocido regular de austenizacin incompleta o recocido globular oscilante), recocido de homogenizacin, recocidos subcrticos (de ablandamiento o de acritud), recocido isotrmico y recocido blanco.Recocido Supercrticos:

De austenizacin completa (recocido de regeneracin): se calienta el acero a temperaturas superiores a las crticas Ac3 Accm para transformar el material en austenita, mayormente se utilizan para los aceros que presentan efectos de fatiga. De austenizacin incompleta (recocido globular de austenizacin incompleta): se realizan a solo temperaturas superiores a las Ac1 y Ac3-2-1 se convierte la ferrita en austenita.

Recocido Subcrtico:

Se calientan los materiales a temperaturas inferiores a las temperaturas crticas Ac1 Ac3-2-1. Este a su vez se clasifica en: recocido globular que consigue la cementita de estructura globular mas perfecta; recocido de ablandamiento; recocido contra acritud se realiza para mejorar la ductilidad y maleabilidad del acero y poder someterlo a nuevos procesos de laminacin; recocido de estabilizacin

Recocido Isotrmico:

A diferencia de todos los anteriores se trasforma la austenita en perlita a una temperatura constante.

En el recocido de segundo genero o de austenizacion completa ,se calienta el material por encima del punto critico superior , y se mantiene caliente hasta lograr una homogenizacin del material, luego producimos un enfriamiento lento para conseguir que el acero quede blando , cuanto mas lento sea el enfriamiento mas blando ser el acero, si se aumenta la velocidad de enfriamiento al atravesar el acero la zona critica , se aumenta la dureza , si esta velocidad sobrepasa la velocidad critica , la austenita comienza a transformarse en otros constituyentes. El acero se puede sacar del horno cuando ya los cristales de austenita se han transformado completamente en perlita blanda, este punto depende de la velocidad de enfriamiento, por ejemplo a una velocidad de 10 grados -hora, el proceso de transformacin ocurre sobre los 700-680 grados, y a 20 grados - hora, la transformacin ocurre a 680-650 grados.

Temple:

El temple es un tratamiento trmico que consiste en enfriar muy rpidamente, la mezcla austenitica homognea, que tenemos despus de calentar el acero, con este enfriamiento rpido se consigue un aumento de dureza, ya que el resultado microscpico final es una mezcla martenstica. La temperatura de temple para los aceros hipoeutectoides son de 30-50 grados, por encima de esta temperatura, el grano de austenita crece mucho, obtenindose austenita basta de baja tenacidad. El tiempo de enfriamiento debe de ser rpido 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 mas lenta , pero no tanto que permita la precipitacin de ferrita o la transformacin 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 trmicas resultantes de un enfriamiento rpido. En los aceros hipereutectoides el temple se suele realizar con calentamiento de austenizacin incompleta, en la masa original caliente hay austenita y una cantidad de cementita y carburos aleados, despus del enfriamiento se obtiene martensita y carburos, este proceso produce mejores resultados en la practica industrial. Factores que influyen en el temple de los aceros son la composicin, el tamao de grano, el tamao de las piezas. El estudio de las velocidades crticas del temple debe de hacerse con ayuda de las curvas de la S de enfriamiento continuo, las cuales reflejan la influencia de la composicin sobre la velocidad de enfriamiento, al aumentar el porcentaje de manganeso y cromo, las curvas se desplazan hacia la derecha y por tanto las velocidades crticas del temple disminuyen. El tamao de grano modifica la situacin y forma de la curva S, en aceros de la misma composicin, las velocidades del temple de grano grueso son menores que las velocidades de grano fino. El tamao , volumen , y espesor de las piezas tiene gran importancia, ya que si enfriamos una pieza grande primero se enfra la superficie exterior rpidamente , pero las capas interiores tardan mas , ya que el calor debe de atravesar las capas exteriores y estas capas tienen una conductividad limitada , con lo cual perfiles delgados enfran antes que gruesos. El medio de enfriamiento tambin influye siendo este proceso por etapas , en la primera el acero al sumergirse en el liquido se forma una capa de vapor , al ser su temperatura muy alta, que rodea el metal , y el enfriamiento se hace por conduccin y radiacin a travs de la capa gaseosa , siendo un enfriamiento muy lento. En la segunda etapa cuando desciende la temperatura de superficie del metal, la pelcula de vapor va desapareciendo, pero el lquido hierve alrededor de las piezas y se forman burbujas que transportan el vapor por conduccin. En la tercera etapa el enfriamiento lo hace el lquido por conduccin y conveccion, cuando la diferencia de temperatura del lquido y la pieza es pequea., con lo que el liquido influye en la velocidad segn su temperatura de ebullicin, su conductividad trmica, su viscosidad, su calor especifico y su calor de vaporizacin.

Si se realiza un temple mal, nos podemos encontrar con defectos en la pieza como una dureza insuficiente para nuestros propsitos, que se hayan formados puntos blandos, piezas con mucha fragilidad, descarburacin, grietas etc.

La dureza escasa y la formacin de puntos blandos se explican por la falta de calentamiento, por no haber alcanzado la temperatura necesaria, o por no haber permanecido el suficiente tiempo en ella, la fragilidad excesiva es por un temple a temperaturas altas, etc. por lo cual hay que extremar los cuidados a la hora de iniciar un proceso de temple, y realizarlo correctamente, ya que son muchos los factores que pueden echar a perder las piezas, y que no sean validas para nuestros propsitos.

Existe un proceso llamado temple superficial que se usa para endurecer superficialmente ciertas piezas de acero conservando la tenacidad de su ncleo, el proceso consiste en calentar las capas superficiales a una temperatura superior a los puntos crticos y enfriar rpidamente siguiendo la seccin de la pieza , como las diferentes capas interiores de la pieza se han calentado a diferentes temperaturas , se ha producido en la pieza diferentes temples, en la superficie el temple ser completo, en el interior, incompleto, y en el centro inexistente.

Hay diferentes mtodos como el de calentamiento por llama oxiacetilnica, recomendado para piezas que por su forma o tamao, no se pueden aplicar otros mtodos, la ventaja de este mtodo es que se pueden templar incluso partes de una pieza, el mtodo de induccin, que usa el flujo magntico creado por una corriente alterna de alta frecuencia que pasa por un inductor, la caracterstica mas importante de este mtodo es que para cada forma de pieza. Se le colocan unas espiras de una forma determinada, es el mtodo ms empleado ya que no se quema el carbono, no se produce oxidacin, y no se forma cascarilla, el inconveniente principal es que no se puede utilizar para piezas nicas, ya que hay que crear un inductor especfico para cada forma.

Revenido:Despus del temple, los aceros suelen quedar demasiado duros y frgiles para los usos a los que estn destinados. Esto se corrige con el proceso del revenido, este proceso consiste en calentar el acero a una temperatura mas baja que su temperatura critica inferior, enfrindolo luego al aire, en aceite o en agua, con esto no se eliminan los efectos del temple, solo se modifican, se consigue disminuir la dureza, resistencia, y las tensiones internas, y se aumenta la tenacidad. El acero, despus del temple, esta compuesto por cristales de martensita, si se vuelve a calentar a diferentes temperaturas, entre Temp. Ambiente y 700 y despus se enfra al aire, la resistencia a la traccin disminuye a medida que la Temp. del revenido aumenta , y al mismo tiempo aumenta la ductilidad y la tenacidad , la resistencia al choque o resiliencia, que es baja cuando el revenido se hace a Temp. inferiores a 450C, aumenta cuando se hace a Temp. ms elevadas. En ciertos aceros en los que despus del temple queda austenita residual, se presenta un aumento de dureza, cuando el revenido se hace entre 350C y 550C, transformndose la austenita en otros constituyentes. Los aceros despus del revenido, por lo general se contraen estas variaciones de propiedades que suceden en el revenido, se deben a los cambios microestructurales, que consisten en la descomposicin de la martensita que se haba obtenido en el temple y que se transforma en otros constituyentes ms estables. La estructura obtenida en un revenido a 200-250C es de martensita de red cbica, a 400C se observa un oscurecimiento fuerte, al aumentar a 600-650 se desarrolla la coalescencia de la cementita. Con ayuda del telescopio electrnico se ha podido llegar a la conclusin que el revenido se hace en tres etapas:

-. La primera etapa se realiza a bajas temperaturas, menores de 300C, y se precipita carburo de hierro epsilon y el porcentaje de carbono en la martensita baja a 0.25%, el carburo de hierro cristaliza en el sistema hexagonal, en los limites de los subgranos de la austenita, y la martensita cambia su red tetragonal a red cbica

-. En la segunda etapa, solo se presenta cuando hay austenita retenida en la microestructura del acero, la cual se transforma en vainita, que al ser calentada a altas temperaturas tambin precipita en carburo de hierro, con formacin final de cementita y ferrita.

-. En la tercera etapa, el carburo de hierro que apareci en la primera etapa, se transforma en cementita, cuando sube la Temp. Se forma un precipitado de cementita en los limites y en el interior de las agujas de martensita, la cual al aumentar la Temp. se redisuelve la del interior y se engruesa la del exterior, al subir mas la Temp. Se rompe la cementita exterior, y a 600C la matriz queda constituida por ferrita. Al final la martensita se ha transformado en cementita y ferrita. En los revenidos la martensita obtenida al temple, va perdiendo carbono que aparece en forma de carburo epsilon, y cementita. Cuando despus del temple aparece austenita residual, los cambios microestructurales cuando empieza a calentar, son iguales a los anteriores, pero a 225C comienza la descomposicin de la austenita hasta los 400C , producindose un oscurecimiento de la estructura. Cuanto mas baja sea la temperatura del temple, la austenita residual ser menos refractaria, y a mas Temp. del temple ser mas difcil conseguir la transformacin isotermica de la austenita . Esta austenita sufre una precipitacin de carburos complejos de alta aleacin, y disminuye el contenido en carbono, despus de esta precipitacin y al enfriar, se transforma en bainita.

En el caso de herramientas fabricadas con aceros rpidos, se mejoran dando un doble revenido, con el que se eliminan las tensiones residuales y se evita la fragilidad excesiva. En el primer revenido se transforma la martensita tetragonal en revenida , precipitando carburos aleados , disminuyendo la concentracin de austenita acondicionamiento de la austenita , que al enfriar se convierte en bainita con caractersticas parecidas a la martensita , en el segundo revenido se calienta a 550 , con lo que se evita que quede martensita sin revenir. En algunas clases de aceros , el revenido entre 250-400 , se presenta una disminucin de la tenacidad , que se produce en la tercera fase del revenido , cuando la cementita envuelve las agujas de martensita , la fragilidad aumenta cuanto mayor es la red de cementita , y a temperaturas mayores esta red desaparece , y aumenta la fragilidad. Existe otra fragilidad llamada de Krupp , que se presenta en los revenidos de los aceros cromo-niqueles , y se presenta cuando despus del temple , el acero permanece mucho tiempo en el intervalo de 450-550 , esta fragilidad no va acompaada de cambios de dureza, volumen, ni cambios significativos en la estructura , esta fragilidad aparece en los aceros sensibles a este fenmeno independientemente de la velocidad de enfriamiento , para evitar este fenmeno se enfra rpidamente para evitar estar mucho tiempo en este intervalo de temperaturas.

Para valorar la importancia de esta fragilidad se utiliza el coeficiente de susceptibilidad S = resiliencia de enfriamiento muy rpido / resiliencia de enfriamiento lento. Los factores que influyen en la fragilidad del revenido, son la velocidad de enfriamiento (como hemos comentado antes), el tiempo de permanencia en el intervalo de temperatura critica y la duracin del revenido a Temp. Superiores a la zona de fragilidad.Hay otros mtodos de tratamiento trmico para endurecer el aceroCementacin:Las superficies de las piezas de acero terminadas se endurecen al calentarlas con compuestos de carbono o nitrgeno.

Carburizacin:La pieza se calienta mantenindola rodeada de carbn vegetal, coque o gases de carbono.

Cianurizacin:Se introduce el metal en un bao de sales de cianuro, logrando as que endurezca.

Nitrurizacin:Se usa para endurecer aceros de composicin especial mediante su calentamiento en amoniaco gaseoso.

TemplabilidadLa templabilidad de un acero es una propiedad que determina la profundidad y distribucin de la dureza alcanzada al producirse un enfriamiento desde la zona austenitica. La templabilidad del hierro aumenta si se aaden aleantes , a mas carbono mas templabilidad , sin embargo tambin aumenta el volumen , con lo que el enfriamiento de la pieza no es homogneo, y enfra antes en el exterior que en el ncleo , el cual no se podr dilatar al enfriarse por la compresin ejercida por la pieza ya enfriada, crendose unas tensiones de compresin en el interior y de traccin en la superficie que pueden llegar a romperla, con lo que hay que bajar el contenido en carbono, pero a su vez la templabilidad baja, con lo que se crea una contradiccin. Se considera que el temple de un acero es aceptable cuando la microestructura esta formada por lo menos con un 50% de martensita, pero para conseguir las mejores caractersticas mecnicas en el producto final el porcentaje de martensita debe de estar entre el 50 y el 90 %. La templabilidad es afectada por los siguientes factores:

El tamao de grano de la austenitaUn grano muy fino tiene mucha rea de borde de grano que facilita la nucleacin de ferrita y perlita, disminuyendo la templabilidad del acero. Por otra parte, un grano grande de austenita no es deseable por que reduce la ductilidad final del acero y aumenta la tendencia al agrietamiento en el temple, as pues, no es buena prctica hacer crecer el grano de la austenita.El aumento del contenido de carbonoUn incremento del contenido de C en un acero aumenta fuertemente su dureza y su templabilidad. Sin embargo, un alto % de C no siempre es deseable, por eso, una alternativa para aumentar la dureza de un acero de bajo C es aadir elementos de aleacin.Elementos de aleacinNinguno de los factores anteriores se usa especficamente para aumentar la templabilidad, esto se logra principalmente mediante la adicin de elementos de aleacin al acero, exceptuando al Cobalto.

Existen muchos ensayos para determinar la templabilidad, pero el ms utilizado es el ensayo Jominy, cuyos resultados se expresan como una curva de dureza frente a la distancia desde el extremo templado. Del estudio de estas curvas se puede observar que la mxima dureza que se consigue en el temple del acero es funcin del contenido en carbono, que la presencia de elementos de aleacin en los aceros permite obtener durezas elevadas aun a bajas velocidades de enfriamiento, que pequeas cantidades de elementos aleados convenientemente seleccionados, ejercen mas influencia en la templabilidad que un gran porcentaje de un solo elemento. La templabilidad se determina usualmente por dos mtodos:

Mtodo Grossmann o del Dimetro Crtico idealMtodo JominyEste ensayo consiste en templar en condiciones determinadas el extremo de una probeta cilndrica de acero. La probeta ms utilizada, que se considera como normal, es una barra de 25mm de dimetro y 100mm de longitud, que se lleva en extremo que no se templa un reborde de 3mm x 3mm, aunque tambin se emplean probetas totalmente cilndricas utilizando para suspenderlas una arandela especial de acero refractario. La probeta debe normalizarse previamente a una temperatura de 80 ms elevada que el punto Ac3. La temperatura del temple ser 50 a 60 ms elevada que Ac3, debiendo tomar precauciones en el horno para evitar que se descarbure u oxide la probeta durante el calentamiento. Se mantendr durante unos treinta minutos a la temperatura del temple. El enfriamiento se realiza en una instalacin especial para este ensayo, en la cual recibe la probeta un chorro de agua a temperatura comprendida entre los 10 y 40 por un orifico de 12,5mm de dimetro de salida de agua. El caudal del agua se regula con una vlvula de manera que la altura del chorro sea de unos 65mm (2,5) cuando la probeta no esta colocada encima de l. La canalizacin debe tener otra vlvula independiente para abrir y cerrar rpidamente. La probeta debe sacarse del horno y colocarse en el aparato enfriador lo ms rpido posible, mantenindola sobre el chorro del agua durante 10 minutos. Despus se completa su enfriamiento hasta la temperatura ambiente sumergiendo la probeta en agua. Terminado el ensayo, se emplean con precaucin, para evitar el revenido, dos generatrices opuestas sobre la superficie del cilindro, rebajando de 0,4 a 0,5mm.A continuacin se determinan las durezas sobre la lnea central de estos planos en puntos situados a intervalos de 1/16 a partir del extremo templado. Los valores obtenidos se llevan a un grfico en el que las ordenadas representas las durezas Rockwell y las abscisas las distancias al extremo templado. Para aceros de baja templabilidad se emplea una probeta de forma especial. Las curvas Jminy no slo dan a primera vista de la templabilidad del acero por su mayor o menor inclinacin, sino que los valores de las durezas a lo largo de la generatriz constituyen una verdadera medida de la templabilidad, ya que obtenidas en condiciones de temple idnticas dependen slo de las caractersticas del acero ensayado.Curvas De La S (Transformacin - Temperatura - Tiempo)Ayudan a comprender e interpretar con bastante claridad, las transformaciones que ocurren durante los tratamientos trmicos. Se comprende mejor la existencia de las 3 zonas de transformacin: la superior, donde nacen todas las estructuras de tipo perltico y cuyo punto de transformacin se denomina Ar; la intermedia, donde nacen estructuras de tipo baintico, y cuyo punto de transformacin se seala con la denominacin Ar; y la inferior, martenstica cuyo punto de transformacin se llama Ar. Los ensayos se realizan con una serie de probetas de acero de pequeas dimensiones que se calientan a una temperatura ligeramente superior a la crtica Ac3 Acm; luego se introducen rpidamente en un bao de sales o de metal fundido, consiguindose despus de cierto tiempo de permanencia del acero a esa temperatura, la transformacin de la austenita. El ensayo se completa efectuando las experiencias en baos de sales, de metales fundidos, a temperaturas variables desde 720 C, hasta llegar a la temperatura ambiente. A partir de una serie de curvas de relacin isotrmicas determinadas a cierto nmero de temperaturas se pude obtener importante informacin, como es la representacin grafica de la figura, relativa a un acero al carbono de tipo eutectoide. Estos tipos de diagramas cinticos son del mximo inters tecnolgico, pues representan las posibilidades de los distintos tipos de aceros de experimentar tratamientos trmicos de ablandamiento y endurecimiento. Existen varios elementos de aleacin que influyen en el diagrama TTT; tales son los casos del nquel y el manganeso que retardan la formacin de la perlita y las transformaciones intermedias con bastante uniformidad a todas las temperaturas. El cobre y el silicio se comportan de modo parecido al nquel en sus efectos sobre las transformaciones isotrmicas, pero el efecto retar dador es mucho menor. El cobalto parece ser que aumenta las velocidades de las transformaciones a todas las temperaturas. El molibdeno y el cromo retardan intensamente la reaccin perlitica, pero afectan en grado mucho menor a las reacciones intermedias. Estos elementos tambin elevan la zona de temperaturas en que se produce la reaccin perlitica y disminuyen la zona de temperatura de las reacciones intermedias. Como consecuencia, los diagramas de transformaciones isotrmica varan mucho, y, sobre todo, los de los aceros especiales que contienen los dos citados elementos ya no conservan ningn semejanza con la forma de una S.CONCLUSIONLos tratamientos trmicos son indispensables para el mejoramiento de la calidad del material o pieza a utilizar. Ya que se pueden modificar las propiedades fsicas de los mismos dndoles una vida til ms larga. A cada tipo de tratamiento se le estipula de antemano su temperatura de calentamiento y el tiempo que permanecer la pieza en esa temperatura, luego se procede a enfriar la pieza dependiendo del tipo de tratamiento efectuado. Adicionalmente se utilizan Diagramas de fase (TTT) donde se visualizan transformaciones de los materiales que ocurren a diferentes temperaturas crticas de los mismos. Sus aplicaciones pueden darse en la construccin y en las industrias, para las herramientas hechas de acero al carbono como ejemplo.

BIBLIOGRAFIAAPRAIZ B; Jos. Tratamiento trmico de los aceros. 8va Edicin editorial DOSSAT, S. A. Madrid Espaa (1974).

Fundamentos de la ciencia e ingeniera de los materiales.

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