Observación y medición de metales tratados térmicamente utilizando microscopios digitales

¿Qué es el tratamiento térmico?

La Asociación Japonesa de Tratamiento Térmico de Metales define el tratamiento térmico como un proceso que consiste en calentar el metal hasta que se vuelve rojo y luego enfriarlo. Se describe como una técnica metalúrgica que mejora las propiedades calentando y enfriando los materiales metálicos sin cambiar su forma. El tratamiento térmico es un proceso de trabajo del metal, como el corte y la conformación plástica, y las propiedades que se modifican incluyen la resistencia, la dureza, la tenacidad, la resistencia a los golpes, la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión, las propiedades de mecanizado y la trabajabilidad en frío.

Métodos típicos de tratamiento térmico

Temple

Este método de tratamiento térmico endurece los aceros. Los aceros típicos se vuelven rojos cuando se calientan a aprox. 700°C (1292°F) y sus estructuras cristalinas y propiedades empiezan a cambiar. Este cambio de propiedades se denomina transformación y la temperatura a la que comienza el cambio se denomina temperatura de transformación.El temple es un método de tratamiento térmico que cambia los cristales de hierro a austenita, donde se disuelve una gran cantidad de carbono (solución sólida) a temperaturas superiores a la temperatura de transformación, y luego los enfría rápidamente utilizando agua o aceite para cambiarlos a cristales muy duros denominados martensita.

Recocido

Este tratamiento térmico ajusta el tamaño del grano del acero y lo ablanda. El metal se calienta a una temperatura aprox. 50°C (122°F) por encima de su temperatura de transformación. Después de mantener el metal a esta temperatura durante aprox. una hora, se enfría lentamente en el horno. Este tratamiento se realiza para facilitar el corte durante el trabajo del metal.

Normalizado

Este tratamiento térmico modifica las estructuras irregulares del acero para hacerlas aptas para el corte y el prensado. Los granos de cristal se hacen más pequeños y resistentes cuando se calientan a una temperatura aprox. 50°C (122°F) por encima de la temperatura de transformación y después se enfrían al aire.

Revenido

Este tratamiento térmico reduce la dureza de los aceros templados o normalizados y aumenta su tenacidad. Los aceros se calientan hasta aprox. 500°C (932°F) y luego se enfrían. Este proceso hace que los aceros sean más duros y resistentes. El revenido es un tratamiento térmico que restaura la tenacidad (dureza) convirtiendo la estructura de martensita a otra en la que han precipitado ferrita fina y cementita.

Principios de temple y revenido

A temperatura ambiente, el hierro adopta la forma de una red cúbica centrada en el cuerpo en la que los átomos se sitúan en cada vértice y en el centro del cubo.
Tras el temple, el hierro adopta la forma de una red cúbica centrada en las caras donde los átomos se encuentran en cada vértice y en los centros de las caras del cubo, y el carbono se funde en esta forma.
Con un enfriamiento rápido, el hierro intenta volver a una estructura de celosía cúbica centrada en el cuerpo. Sin embargo, como el carbono ya está incorporado, la estructura se deforma y se endurece.

Temple

Revenido