TRATAMIENTOS TERMICOS DE ALEACIONES METALICAS

[pic 1]

TRABAJO DE MATERIALES DE INGENIERIA

ESTUDIANTES

ALQUERQUE SIERRA KARINA (0211910003)

ESCOBAR SANCHES  KRENYILIS KATRINI (0211910026)

HERRERA CARDENAS ROBERTO ALFONSO (0211910035)

MOLINA DE LUQUE YOUNFER NICOLAS (0211910044)

SANTOS SERRANO VALENTINA (0211910064)

 DOCENTE

CARLOS AREVALO G

UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA

PROGRAMA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

RIOHACHA - LA GUAJIRA

2020

INTRODUCCION

La ciencia e ingeniería de los materiales es muy importante en los procesos de formación de un ingeniero industrial, ya que proporciona las herramientas necesarias para comprender el comportamiento general de cualquier material, lo cual es necesario a la hora de desarrollar adecuadamente diseños de componentes y/o sistemas.

Los tratamientos térmicos son una herramienta fundamental muy utilizada para mejorar la ductilidad en caliente, para ablandar los metales antes o durante su procesamiento en frío o en caliente y para la obtención de propiedades mecánicas adecuadas necearías en determinados procesos de producción. Además los tratamientos térmicos tienen como objetivos desarrollar habilidades para manejar los instrumentos requeridos en la en la práctica mediante la difusión de carbono, nitrógeno y otros materiales sólidos o gaseosos en la superficie del componente.

OBJETIVO GENERAL

Realizar una investigación a fondo de la importancia de los tratamientos térmicos, teniendo en cuenta sus diferentes clases, características, estructuras y su aplicabilidad.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Estudiar la importancia que tienen las propiedades de los materiales en el momento de su utilización.
• Definir los diferentes tipos de tratamientos térmicos.
• Conocer los procedimientos mediante los cuales se desarrollan los tratamientos térmicos de revenido, y estar en la capacidad de realizarlo.
• Indagar las características que poseen los tratamientos térmicos, con el fin de saber cómo se utilizan y conocer las ventajas de su fabricación.

TRATAMIENTOS TERMICOS DE ALEACIONES METALICAS 

El tratamiento térmico es un proceso que incluye calentar un metal sólido o una aleación a una temperatura específica, mantenerlo a esa temperatura durante el tiempo suficiente y luego enfriarlo a una velocidad adecuada para mejorar sus propiedades físicas y mecánicas, especialmente durante el procesamiento. . Dureza, fuerza y ​​elasticidad. El tratamiento térmico se entiende como un conjunto de operaciones de calentamiento, mantenimiento y enfriamiento de una aleación de metal sólido para cambiar su estructura y lograr las propiedades físicas y mecánicas necesarias. No solo el tratamiento térmico de productos semiacabados (bloques, lingotes, placas, etc.) para reducir la dureza, mejorar la trabajabilidad y preparar su estructura para el posterior tratamiento térmico final, sino también el tratamiento térmico de productos terminados y herramientas.

ORIGEN:

Los griegos descubrieron una técnica para endurecer armas de hierro mediante tratamiento térmico en el año 1000 a. C. Todas las ferroaleaciones fabricadas hasta el siglo XIV d.C. se clasifican hoy en día como hierro forjado. Para obtener estas aleaciones, se calienta una cierta cantidad de mineral de hierro y carbón vegetal en un horno.

A través de este tratamiento, los minerales se reducen a pepitas de hierro esponjosas, que se rellenan con escoria formada a partir de impurezas metálicas y cenizas de carbón. Retire la sustancia esponjosa debajo de la lámpara incandescente y golpee con un martillo pesado para quitar la escoria y darle una cierta forma.

El hierro producido en estas condiciones solía tener un 3% de partículas de escoria y un 0,1% de otras impurezas. En algunos casos, utilizaron por error acero real en lugar de hierro forjado. El artesano del hierro y el acero finalmente aprendió a fabricar acero, calentando hierro forjado y carbón vegetal en una olla durante unos días, absorbiendo así suficiente carbono para convertirse en acero.

Después del siglo XIV, el tamaño de los hornos de fusión aumentó. En estos hornos, el mineral de hierro superior se convierte en hierro metálico, que luego absorbe más carbono debido al gas que lo atraviesa. Como resultado, produjo arrabio, un metal con una temperatura de fusión más baja que el acero. Después de eso, el arrabio se refina para obtener acero. En la producción de acero moderna, se utiliza un alto horno, que es un modelo de alto horno utilizado en el pasado. El arrabio se refina por chorro.

La invención se atribuye al británico Henry Bessemer, quien la desarrolló en 1855. Los materiales para el tratamiento térmico son básicamente acero y hierro fundido, compuesto por hierro y carbono. También se pueden aplicar varios tratamientos térmicos a los sólidos cerámicos.

CARACTERÍSTICAS DE LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS

Nunca alteran las propiedades químicas. Con el tratamiento térmico adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos, el tamaño del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dúctil. 

Para conocer a que temperatura debe elevarse el metal para que se reciba un tratamiento térmico es recomendable contar con los diagramas de cambio de fases como el de hierro - carbono. En este tipo de diagrama se especifican las temperaturas en las que suceden los cambios de fase (cambios de estructura cristalina), dependiendo de los materiales diluidos. 

Los tratamientos térmicos han adquirido gran importancia en la industria en general, ya que con las constantes innovaciones se van requiriendo metales con mayores resistencias tanto al desgaste como a la tensión. El tiempo y la temperatura son los factores principales y hay que fijarlos de antemano de acuerdo con la composición del acero, la forma y el tamaño de las piezas y las características que se desean obtener

PROPIEDADES MECÁNICAS:

Las propiedades mecánicas de un material dependen no solo de su composición química, sino también de su estructura cristalina. El tratamiento térmico cambia la estructura cristalina sin cambiar la composición química a través del proceso de calentamiento y enfriamiento continuos hasta que se obtiene la estructura cristalina deseada, dando así al material propiedades mecánicas específicas.

Estas funciones incluyen:

• Resistencia al desgaste: Es la resistencia que permite que un material se corroa cuando entra en contacto por fricción con otro material.
• Tenacidad: la capacidad de un material para absorber energía sin agrietarse (resistencia al impacto).
• Maquinabilidad: El material debe procesarse fácilmente quitando virutas.
• Dureza: Es la resistencia que aporta el acero para dejarse penetrar. Se mide en unidades BRINELL (HB), unidades ROCKWEL C (HRC), VICKERS (HV), etc. La dureza Vickers pasa la prueba del mismo nombre.

La característica de diferentes estructuras de grano con la misma composición química se llama polimorfismo, que es la razón de la prueba de calor. Técnicamente hablando, el polimorfismo es la capacidad de ciertos materiales de tener diferentes estructuras cristalinas y tener una sola composición química. El diamante y el grafito son polimorfismos del carbono. La ferrita alfa, austenita y ferrita delta son polimorfismos del hierro. Esta propiedad en los elementos químicos puros se llama alótropo. Por tanto, se pueden cambiar distintas estructuras de grano para obtener acero con nuevas propiedades mecánicas pero manteniendo siempre la composición química. Estas propiedades varían según cómo se procese el acero, dependiendo de la temperatura a la que se calienta el acero y cómo se enfría el acero. Conociendo la composición química del acero (este es el porcentaje de carbono y hierro (Fe3) y la temperatura a la que se encuentra la temperatura), puede ver la forma de los granos y los componentes menores que componen el acero en el mapa de carbono del acero.

...