metalurgia

La metalurgia

Autor:Jonathan Romero

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Procesos de trabajo en frio

diferencia radica en los mecanismos desarrollados para endurecer y aumentar la resistencia, lo que resulta al explicar el a resistencia y la dureza de evidente algunas aleaciones metálicas pueden endurecimiento porprecipitación. aumentar por la formación de envejecimiento térmico, también partículas extremadamente peque?as El conocido como endurecimiento por y uniformemente dispersas de precipitación es un tratamiento algunasegunda fase dentro de la para endurecer, es decir, original fase matriz; esto se puede térmico la dureza y resistencia de conseguir mediante un apropiado aumentar las aleaciones.

Se basa en la tratamiento térmico denominado de fases metaestables en endurecimiento por precipitación por deposición forma finamente dividida, de modo que las peque?as partículas de que forma una barrera eficaz contra nuevasfases se denominan movimientos de las dislocaciones. “precipitados”. Este procedimiento los La resistencia a la fluencia de las también se denomina así tratadas puede “endurecimiento por envejecimiento” aleaciones aumentar hasta 300 MPa. porque el endurecimiento se desarrolla con el tiempo, como en las aleaciones envejecidas.Las aleaciones aluminio-cobre, aluminiosilicio, cobre-berilio, cobre-esta?o, magnesio-aluminio y algunas aleaciones férreas son ejemplos de aleaciones endurecidas por tratamientos de precipitación.El endurecimiento por precipitación y el revenido del acero templado son fenómenos completamente distintos, aunque los procedimientos del tratamiento térmico sean similares; por lo tanto, estosprocesos no se deben confundir. La principal

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Trabajo en frio y caliente (diferencias)

l conformado en frío es empleado a nivel mundial para fabricar los productos más diversos. Clavos, tornillos, bulones, tubos de cobre, botellas de aluminio, cord metálico para neumáticos etc. También la mayoría de los objetos metálicos de uso doméstico se producen mediante este método: mangos, bisagras, elementos de unión, listones y utensilios de cocina.

El trabajo en frio se refiere al trabajo a temperatura ambiente o menor. Este trabajo ocurre al aplicar un esfuerzo mayor que la resistencia de cedencia original del metal, produciendo a la vez una deformación. Y por trabajo (o labrado) en caliente se entienden aquellos procesos como laminado o rolado en caliente, forja, extrusión en caliente y prensado en caliente, en los cuales el metal se caldea en el grado suficiente para que alcance una condición plástica y fácil de trabajar. El laminado en caliente se usa por lo general para obtener una barra de material con forma y dimensiones particulares. El extrusionado es el proceso por el cual se aplica una gran presión un lingote metálico caliente, haciendo que fluya en estado plástico a través de un orificio restringido.

El forjado o forja es el trabajo en caliente de metales mediante martinetes, prensas o maquinas de forja. En común con otros procesos de labrado en caliente, la forja produce una estructura de grano refinado que da por resultado una mayo resistencia y ductilidad. Las piezas forjadas tienen mayor resistencia por el mismo peso.

Se define como la deformación plástica del material metálico a una temperatura mayor que la de recristalización. La ventaja principal del trabajo en caliente consiste en la obtención de una deformación plástica casi ilimitada, que además es adecuada para moldear partes grandes porque el metal tiene una baja resistencia de cedencia y una alta ductilidad.

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Tratamiento termico ¿Que es?

acuerdo con la composición del acero, la forma y el tamaño de las piezas que se desean obtener. os tratamientos térmicos Por medio de la representación consisten en someter al acero a una gráfica temperatura frente a tiempo se combinación de operaciones de caracterizar cualquier calentamiento y enfriamiento con puede térmico. De una manera tiempos determinados, con el fin de tratamiento muy generalizada se pueden variar las proporciones de sus considerar los siguientes puntos constituyentes y así producir las la temperatura máxima propiedades deseadas sobre él. Las importantes: calentamiento, Tmax, hasta la cual variaciones de las propiedades en el de se calienta el material durante el material que se producen como tratamiento térmico, el tiempo que se resultado del tratamiento térmico mantiene a la temperatura máxima, deben ser permanentes, de lo y las velocidades de contrario el tratamiento térmico no tm, calentamiento y de enfriamiento tendría ningún sentido.

Los tratamientos térmicos más utilizados son el temple, el revenido, el recocido y la normalización. Todos los procedimientos se basan en la transformación o descomposición de la austenita. Por tanto, el primer paso en cualquier tratamiento térmico de un acero será calentar el material a la temperatura que conlleve la formación de la austenita.

La temperatura y el tiempo son los factores principales que influyen en un tratamiento térmico y hay que fijarlos siempre de antemano, de

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Curvas TTT

Luego si enfriamos a una determinada velocidad, a determinada temperatura, comenzará a aparecer – Ms Martensita de inicio os diagramas TTT (Tiempo- Martensita transformación (en este caso no es Temperatura-Transformación) son una de enfriamiento isotérmico uniforme herramienta que nos permite estudiar un continuo). Luego aparecerá Mf – los tratamientos térmicos como el sino Fin de la transformación martensítica. temple.

Graficando temperaturas en ordenada y log de tiempo en abscisas y uniendo Para obtener el diagrama TTT puntos iniciales y finales de la tomamos varias probetas iguales y las los transformación, obtenemos el levamos a temperaturas de diagrama TTT austenización. Austenizamos completamente y luego introducimos . La curva izquierda del diagrama se las probetas en distintos baños a nariz perlítica, la tangente a distintas temperaturas. Se mide los denomina la nariz perlítica, representa la tiempos en función de la crítica de temple. Veamos microestructura transformada y se velocidad a medida que la nariz perlítica se observa las estructuras a medida que que corre a la derecha, la velocidad crítica transcurre el tiempo. menor, esto implica más Inicialmente tendremos una estructura es de 100% de Austenita, será el punto templabilidad. de inicio de la transformación para la primera temperatura T1 elegida. Al finalizar, luego de un determinado tiempo, la trasformación, obtendremos una estructura de 100% de perlita gruesa.

T2<T1. Bajando a T2 repetimos el proceso, obtendremos el final Perlita fina.

T3<T2. Bando a T3 obtendremos Bainita superior y T4 Bainita inferior.

Recocido normalizado y temple -Todos los tipos de realización del mayoría de aplicaciones de recocido tratamiento térmico, que tienen como y normalizado en comparación con consecuencia un refrigeramiento los hornos convencionales. lento generalmente luego de calentar la pieza de trabajo a una temperatura -El temple como todos los determinada, se denominan como tratamientos térmicos, es un proceso recocido. Como el calentamiento se de calentamiento y enfriamiento, debe realizar lentamente, realizando este último con una uniformemente y enérgicamente, se velocidad mínima denominada crítica prefieren especialmente hornos como de temple. El fin que se pretende fuente térmica, que tengan generalmente en este ciclo es dispositivos de medición de la transformar toda la masa de acero con temperatura. Si no existe ninguna el calentamiento en austenita y posibilidad de medir la temperatura después, por medio de un exactamente, se debe valorar enfriamiento suficientemente rápido, entonces de forma aproximada convertir la austenita en martensita, basándose en la coloración del que es el constituyente de los aceros material durante el calentamiento. templados.

-La normalización es un proceso de recocido con el objetivo de dejar el material en estado normal, es decir, con ausencia de tensiones internas y con distribución uniforme del carbono. Para ello, se mantienen las temperaturas altas hasta la total transformación en austenita con enfriamiento al aire.

Se suele emplear como tratamiento posterior a la forja, y previa al temple y revenido.

La inducción se utiliza en una gran

Temple-revenido El revenido consigue disminuir la dureza, la resistencia y aumenta la tenacidad de los aceros templados, a la vez se eliminan las tensiones creadas en el temple, dejando al acero con la dureza deseada.

El sistema tradicional de revenido consiste en un calentamiento a temperaturas relativamente bajas (entre 1 50 y 500 ÂşC siempre por debajo de la lĂ­nea AC1 ) durante un tiempo para luego dejarlas enfriar lentamente.

Endurecimiento precipitacion y envejecimiento Sólo hay dos métodos principales para campo de aplicación de las aleaciones aumentar la resistencia y la dureza de que se endurecen tras el tratamiento de una aleación dada: trabajo en frío o envejecimiento. tratamiento térmico. El proceso de tratamiento térmico más importante para aleaciones no ferrosas es el de endurecido por envejecimiento o por OBJETIVOS DEL ENVEJECIMIENTO precipitación.

-Aumentar la resistencia de muchas El endurecimiento por precipitación aleaciones de aluminio y otros metales. entra en el rango de procesos de -Crear, en una aleación tratada endurecimiento por tratamientos térmicamente, una dispersión densa y térmicos, como también lo es la fina de partículas precipitadas en una transformación martensítica, que se matriz de metal deformable. Las estudiará posteriormente. En estos, se partículas precipitadas actúan como requiere el concurso de variaciones de obstáculos del movimiento de las temperaturas de forma organizada por el dislocaciones y, así, refuerzan la proceso. aleación tratada térmicamente.

Citemos, antes de proseguir, que el tratamiento térmico de endurecimiento Para aplicar este tratamiento térmico, el es utilizado por sectores industriales diagrama de equilibrio debe mostrar muy diversos. De modo que han solubilidad sólida parcial, y la pendiente adoptado para su identificación de la línea de solvus debe ser tal que denominaciones sinónimas: haya mayor solubilidad a una endurecimiento por precipitación, temperatura mayor que a una menor. envejecimiento, bonificado, etc., son expresiones fácilmente identificables en la bibliografía.

Aleaciones basadas en el aluminio, aleaciones ligeras aplicadas en el transporte, en el níquel, superaleaciones aplicadas a altas temperaturas, en el acero, microaleados de alto límite elástico, es una muestra del amplio