Tratamientos Térmicos de los Aceros: Tipos, Aplicaciones y Beneficios

Tratamientos Térmicos de los Aceros

Regeneración

Se aplica a los aceros hipoeutectoides y consiste en calentar a 20 a 40 °C por encima de la línea crítica superior (AC3), permaneciendo un tiempo para asegurar la total austenización. Luego, se procede a enfriar lentamente en horno cerrado. Se obtiene una estructura de grano grande, blanda, de bajas propiedades mecánicas que facilita el mecanizado. No se usa para la fabricación directa de piezas, requiriendo un tratamiento posterior para afinar el tamaño de grano.

Difusión

Se aplica a todos los aceros para corregir heterogeneidades de colada que pueden deberse a la forma de la pieza, composición química o condiciones de enfriamiento. Consiste en calentar a 950 a 1100 °C, permaneciendo un tiempo no inferior a 20 horas, con lo cual se asegura la total distribución de los componentes. Da lugar a una estructura de grano grande, de bajas propiedades mecánicas, que no permite su uso directo en piezas de máquina, requiriendo un tratamiento posterior para afinar el tamaño de grano.

Ablandamiento

Se aplica a los aceros hipoeutectoides y puede reemplazar al recocido de regeneración, en particular cuando no se desea un ablandamiento excesivo del material para no efectuar el tratamiento posterior. Se calienta de 450 a 600 °C, dependiendo de la permanencia, con el resultado que se quiere lograr. Existe una condición de temperatura y tiempo para la cual se consigue una disminución de la dureza y resistencia mecánica, manteniendo el tamaño de grano. El proceso es rápido y económico, no suele dar las mejores durezas, pero en muchos casos son suficientes para poder mecanizar.

Recristalización

Se aplica a los aceros de poco carbono (menos del 0,4%) que están siendo estirados o sometidos a trabajos de deformación, para aumentar la ductilidad. Consiste en calentar de 550 a 650 °C, con lo cual los cristales deformados, por un reordenamiento desde los bordes de grano, aparecen nuevos cristales equiaxiales más dúctiles que los anteriores, que permiten continuar deformando. Si el tratamiento es incompleto, pueden quedar zonas de granos deformados por tiempo o temperatura insuficientes, que se denominan maclas.

Globulización

Se aplica a los aceros hipereutectoides cuando se desea destruir la estructura reticular de la cementita, causa principal de la fragilidad de estos aceros. Consiste en calentar a 700 °C, permaneciendo para asegurar la globulización de la cementita de un borde de grano. La estructura final es grano de perlita con nódulos de cementita.

Globulización Total

Se aplica a los aceros hipereutectoides y básicamente es un recocido de globulización total, es decir, se globuliza la cementita de la red y la cementita de la perlita, obteniéndose como estructura final un fondo de granos de ferrita y una gran cantidad de nódulos de cementita.

Normalizado

Es similar al recocido de regeneración en sus dos primeras etapas (calentamiento y permanencia). Para el enfriamiento, se hace al aire quieto y calmo, obteniendo una estructura de grano fino. La estructura obtenida se considera normal para la composición y representa, en cierto modo, el mejor compromiso de solución de las variables antagónicas de un acero. Es decir, representa las mejores propiedades conjuntas de dureza, resistencia y plasticidad del acero.

Temple

Consiste en calentar los aceros hipoeutectoides a 50 °C por encima de la línea crítica superior (AC3) y los hipereutectoides a 770 °C, permaneciendo un tiempo para obtener austenita en el primer caso y austenita con cementita en el segundo. Procedemos a enfriar rápidamente para superar la velocidad crítica de temple del acero, que es aquella para la cual se inhibe la segregación del carbono, dando lugar a la aparición de una estructura denominada martensita (Ms), que se define como solución sólida de hierro alfa sobresaturada en carbono. La estructura final es, en el primer caso, Ms 100% y, en el segundo, Ms con cementita globular.