Tratamiento térmico “cuatro fuegos”

1. Normalización

El término "normalización" no define la naturaleza del proceso. Más precisamente, se trata de un proceso de homogeneización o refinamiento del grano diseñado para lograr una composición uniforme en toda la pieza. Desde un punto de vista térmico, la normalización es un proceso de enfriamiento en reposo o con aire después de la sección de calentamiento de austenitización. Normalmente, la pieza se calienta a unos 55 °C por encima del punto crítico en el diagrama de fases Fe-Fe₃C. Este proceso requiere calentamiento para obtener una fase austenítica homogénea. La temperatura real utilizada depende de la composición del acero, pero suele rondar los 870 °C. Debido a las propiedades inherentes del acero fundido, la normalización suele realizarse antes del mecanizado de lingotes y del temple de las piezas fundidas y forjadas de acero. Los aceros templados por temple al aire no se clasifican como aceros normalizados porque no adquieren la microestructura perlítica típica de los aceros normalizados.

2. Recocido

El término recocido se refiere a un método de tratamiento que consiste en calentar y mantener a una temperatura adecuada, y luego enfriar a una velocidad adecuada, principalmente para ablandar el metal y, al mismo tiempo, producir otras propiedades deseadas o cambios microestructurales. Entre las razones para el recocido se incluyen una mejor maquinabilidad, la facilidad de trabajo en frío, la mejora de las propiedades mecánicas o eléctricas y el aumento de la estabilidad dimensional, entre otras. En aleaciones a base de hierro, el recocido se realiza generalmente por encima de la temperatura crítica superior, pero la combinación de tiempo y temperatura varía ampliamente en el rango de temperatura y la velocidad de enfriamiento, dependiendo de la composición del acero, el estado y los resultados deseados. Cuando el término recocido se usa sin un calificador, el valor predeterminado es recocido completo. Cuando el alivio de tensiones es el único propósito, el proceso se denomina alivio de tensiones o recocido de alivio de tensiones. Durante el recocido completo, el acero se calienta a 90-180 °C por encima de A3 (acero hipoeutectoide) o A1 (acero hipereutectoide), y luego se enfría lentamente para que el material sea fácil de cortar o doblar. Una vez recocido completamente, la velocidad de enfriamiento debe ser muy lenta para producir perlita gruesa. En el proceso de recocido, no es necesario un enfriamiento lento, ya que cualquier velocidad de enfriamiento inferior a A1 mantendrá la misma microestructura y dureza.

3. Enfriamiento

El temple es el enfriamiento rápido de piezas de acero desde la temperatura de austenización o solución, típicamente en el rango de 815 a 870 °C. El acero inoxidable y el acero de alta aleación se pueden templar para reducir el carburo existente en el límite de grano o para mejorar la distribución de la ferrita, pero para la mayoría de los aceros, incluidos el acero al carbono, el acero de baja aleación y el acero para herramientas, el temple es para microscópicos Se obtiene una cantidad controlada de martensita en el tejido. El objetivo es obtener la microestructura, dureza, resistencia o tenacidad deseadas con el menor potencial posible de tensión residual, deformación y agrietamiento. La capacidad de un agente de temple para endurecer el acero depende de las propiedades de enfriamiento del medio de temple. El efecto del temple depende de la composición del acero, el tipo de agente de temple y las condiciones de uso del agente de temple. El diseño y el mantenimiento del sistema de temple también son la clave para el éxito del temple.

4. Templado

En este tratamiento, el acero previamente endurecido o normalizado se suele calentar a una temperatura inferior al punto crítico inferior y enfriarse a una velocidad moderada, principalmente para aumentar la plasticidad y la tenacidad, pero también para aumentar el tamaño de grano de la matriz. El revenido del acero consiste en recalentarlo después del temple para obtener un valor determinado de propiedades mecánicas y liberar la tensión de temple para garantizar la estabilidad dimensional. El revenido suele ir seguido de un temple desde la temperatura crítica superior.