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VICTOR G. BARRIENTOS SOSSA ING. METALÚRGICO U. de A.
GENERALIDADES DE LOS TRATAMIENTO TÉRMICOS
SENA
CENTRO
INDUSTRIAL Y
DESARROLLO
EMPRESARIAL
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1. Generalidades del tratamiento térmico
TEMPERATURA
ALEACIÓN
TIEMPO VELOCIDAD CALENTAMIENTO
VELOCIDAD ENFRIAMIENTO
NUEVAS PROPIEDADES
GENERALIDADES DE LOS TRATAMIENTO TÉRMICOS
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OBJETIVO DEL T.T.
Transformar las propiedades requeridas del material para procesos posteriores a su aplicación
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El tratamiento térmico puede:
Transformar la estructura sin cambio de
composición química promedio del material.
Cambios en el tamaño, forma o distribución de los
componentes estructurales sin cambiar el tipo de
constituyente (recocido).
cambiar contenido de ciertos elementos y con esto,
el tipo de constituyentes estructurales en la zona
superficial.
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Criterios para la Selección Apropiada de la tecnología de Tratamiento Térmico.
Propiedades del material Tamaño y forma
de la pieza
Tiempo – Temperatura
El modo de calentamiento
y enfriamiento
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Parámetros que influencian el tiempo de calentamiento
superficial y el tiempo de igualación de la temperatura
Temperatura de tratamiento
térmico.
Número de piezas en la cámara del
horno
Tamaño de la pieza
Transmisión de calor
Conductividad térmica del
material
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Para el éxito de un buen tratamiento térmico es de vital importancia respetar los rangos de temperaturas recomendados *Usar medidores de temperatura
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Tratamiento Completo Tratamiento Superficial
Recocido
Temple Reve nido
T.T. bajo cero
Temple superficial Norma lizado
Recocido de Ablandamiento
Recocido para eliminación de tensiones
Recristalización
Recocido de Agrandamiento de Grano
Recocido de Homogenización
Tratamiento Termoquímico
Revestimiento
Tratamientos Térmicos
Bonificado
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TEMPLE OBJETIVO: Aumentar la dureza en la sección transversal de un material, debido a la formación de martensita.
El calentamiento se hace hasta la temperatura de Austenización
La velocidad de enfriamiento depende del medio utilizado.
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Normalmente es
la temperatura de
austenización.
TEMPERATURA DE TEMPLE
Es la temperatura a partir de la cual se enfría la pieza durante el temple.
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Medios de enfriamiento
Agua, Aceite, Baño de Sales, Aire, Chorro de aire
Se seleccionan de acuerdo con:
El tipo de acero
Velocidad critica del medio de enfriamiento
Forma y dimensión de la pieza.
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Medios de Temple
Líquido : Tres fases Película de vapor Ebullición Convección
Sales líquidas o metales líquidos
Gaseoso : Aire quieto Nitrógeno otros
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REVENIDO
Consiste en un calentamiento a fondo o por etapas a temperaturas comprendidas entre la ambiente y 650ºC seguida de un mantenimiento y un enfriamiento
OBJETIVO: Neutralizar las tensiones internas producidas durante el temple.
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El aumento de la temperatura de revenido produce:
•Precipitación de carburos inestables •Transformación de la austeníta residual •Precipitación de carburos estables. •Esferoidización de carburos estables.
CARACTERISTICAS DEL REVENIDO
Aumenta la tenacidad y reduce de dureza. (en algunos casos aumenta la dureza)
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OBJETIVOS: Los objetivos que se persiguen con este tratamiento térmico son variados: reducir la dureza, eliminar tensiones residuales, mejorar la tenacidad, recuperar la ductilidad, afinar el tamaño del grano, reducir la segregación, o bien alterar las propiedades mecánicas, eléctricas o magnéticas del material.
RECOCIDO: es el Tratamiento térmico de un material que consiste en calentarlo hasta una temperatura determinada durante un tiempo también previsto, y posteriormente enfriarlo lentamente. Las variables fundamentales que se manejan son el tiempo y la temperatura.
2. Tratamiento Térmico de Recocido
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Hay dos (2) tipos de horno:
Horno Fijo o Estacionario. Como su nombre lo indica son hornos fijos, construidos dentro de una planta, los equipos deben ser llevados al mismo e introducidos generalmente con monta carga.
2.1 Tratamiento Térmico en horno
En el caso de hornos antiguos el aislamiento térmico esta realizado con ladrillos refractarios, En los modernos la aislamiento es de fibra cerámica, que posee una inercia térmica menor disminuyendo los tiempos de tratamiento y el gasto de combustible.
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Los hornos portátiles, o modulares son hornos desarmables que se pueden llevar al lugar donde se esta fabricando el o los equipos. Se llevan los módulos en vehículos y se arman a medida del tamaño de los equipos a tratar. Están realizados con paneles revestidos exteriormente en chapa e interiormente aislados con fibra cerámica
Tienen la ventaja de poderse modificar las dimensiones agregando o quitando módulos.
La principal desventaja es su alto costo.
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NORMALIZADO (recocido de regeneración)
Objetivo: cambiar Grano Grueso a Grano fino
Se utiliza para:
Piezas que han sufrido trabajos en caliente o en frío
Destruir efectos de T.T. defectuoso.
Eliminar tensiones internas y homogenizar
tamaño de grano.
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RECOCIDO DE ABLANDAMIENTO
OBJETIVO: Reducir niveles de dureza de un material a un valor específico.
En éste proceso la perlita laminar toma una
forma esférica (Recocido globular).
Mejora el mecanizado
En aceros no aleados la Temp. aprox. 700 grados
En aceros aleados se acerca a la Temperatura de
transformación.
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Montajes Petroquímicos y
de Procesos Industriales
RECOCIDO PARA EL RELEVO DE TENSIONES
OBJETIVO: Reducir las tensiones internas para piezas de formas complejas (Es obligatorio)
La temperatura esta entre 600 - 680ºC
Las tensiones son producidas por:
- Calentamiento o enfriamiento no uniforme
- Trabajos en frió (enderezado)
- Mecanizados
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RECRISTALIZACION
OBJETIVO: Reversar la distorsión de los granos, su elongación y su dirección de deformación.
Resulta de la Formación de nuevos granos por nucleación y crecimiento del grano sin transformación de fase.
Depende del tipo de acero
Se realiza principalmente entre procesos individuales de laminado en frío y estirado en frío.
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RECOCIDO PARA EL AGRANDAMIENTO DEL GRANO
Objetivo: Mejorar la maquinabilidad en aceros para cementación.
Temperatura aproximada 1000 grados.
Disminuye la tenacidad
Se puede refinar el grano por medio del Normalizado o Temple.
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HOMOGENIZACION
OBJETIVO: Reducir las variaciones locales en la composición química, causadas por las segregaciones de los cristales. (mejora la tenacidad)
Es un T.T. a altas temperaturas, esta entre 950 – 1050 ºC
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3. Tratamiento Térmico Localizado
Ver AWS D10.10 “Recommended Practices for local Heating of Welds in piping and tubing”
Si el tamaño excede las dimensiones del horno o no hay uno disponible, la Unión Soldada y el material base adyacente pueden ser calentados localmente por uno de siguientes métodos
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En el caso de Tratamiento Térmico de Soldadura es muy común utilizar el Tratamiento Localizado solo en la zona de la Soldadura (Se calienta una banda a cada lado del cordón soldado, cuyo ancho está especificado en los códigos). Básicamente hay dos tecnologías diferentes cada una con su aplicación aprovechando la ventajas de una u otra.
Una es el Calentamiento por Resistencias Eléctricas
La otra es el Calentamiento por Inducción.
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Aislación refractaria de fibra cerámica. Fuente de poder Programadores de ciclo térmico,
generalmente son seis (6) por equipo lo que indica que se puede realizar
Seis (6) Tratamientos distintos al mismo tiempo.
Registrador de temperaturas de hasta 12 Termocuplas
El equipo necesario para calentamiento por resistencias eléctricas incluye además:
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1. Se puede mantener una temperatura de precalentamiento uniforme y continua durante
la soldadura y durante las interrupciones de la misma en forma automatizada.
2. La Temperatura puede ajustarse con exactitud
y rápidamente. 3. Los soldadores trabajan confortablemente y no
necesitan interrumpir la soldadura para elevar la temperatura de precalentamiento.
3.1.1. Ventajas
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FIN
GRACIAS POR SU
ATENCIÓN
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