TRATAMIENTOS TERMICOS

TRATAMIENTOS TÉRMICOS APLICADOS AL ACERO

Los tratamientos térmicos consisten en someter al acero a una combinación de operaciones de calentamiento y enfriamiento con tiempos determinados, con el fin de variar las proporciones de sus constituyentes y así producir las propiedades deseadas sobre él. Las variaciones de las propiedades en el material que se producen como resultado del tratamiento térmico deben ser permanentes, de lo contrario el tratamiento térmico no 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 acuerdo con la composición del acero, la forma y el tamaño de las piezas que se desean obtener.
Por medio de la representación gráfica temperatura frente a tiempo se puede caracterizar cualquier tratamiento térmico. De una manera muy generalizada se pueden considerar los siguientes puntos importantes: la temperatura máxima de calentamiento, Tmax, hasta la cual se calienta el material durante el tratamiento térmico, el tiempo que se mantiene a la temperatura máxima, tm, y las velocidades de calentamiento y de enfriamiento.
fig 4.1

Hay dos valores de temperatura durante el calentamiento que son importantes de destacar: la temperatura AC₁, o aquella en la que empieza a aparecer el constituyente austenita (723^oC), y la temperatura AC₃ o aquella en la que toda la masa de acero se ha transformado ya en austenita (entre 723^oC y 1.148^oC); los valores concretos de estas temperaturas varían según la proporción de carbono que contienen el acero.

El diagrama de fases Fe-Fe₃C (figura 4.2) es la base para el estudio de los tratamientos térmicos de los aceros, en particular solo la parte del diagrama correspondiente a las aleaciones cuya concentración no supera el 2% de C, de manera que la parte que realmente interesa es la coloreada. 

fig 4.2

Importancia de los tratamientos térmicos del acero

El acero es el más importante de todos  los productos siderúrgicos y esto lo confirma el hecho de que se dedique a su obtención el 80% del hierro líquido producido en los altos hornos. Uno de los hechos que justifica la importancia del acero en la industria es la posibilidad de obtener una gran variedad de propiedades con el mismo tipo de material. Por ejemplo, podemos disponer de aceros maleables para chapas, de aceros inoxidables para trabajos en ambientes húmedos, de aceros magnéticos para aplicaciones electromecánicas, de aceros de elevada dureza y resistencia al desgaste y a las altas temperaturas para herramientas de corte, etc.
Gran parte de la variabilidad de las propiedades se debe a los distintos tratamientos a que se somete el acero entre los que destacan la laminación, el forjado, los tratamientos térmicos como el temple, el recocido, el revenido y el normalizado, tratamientos superficiales como la cementación y la nitruración, etc.