Tratamiento Termico

TRATAMIENTO TERMICO

El tratamiento térmico es una parte esencial del proceso de fabricación. Esto se debe a que el tratamiento térmico permite mejorar una pieza de metal para que el material resista mejor el desgaste. El tratamiento térmico implica calentar un metal o aleación a una temperatura específica y luego enfriarlo para endurecer el material.

El tratamiento térmico se puede utilizar en diferentes etapas del proceso de fabricación para cambiar ciertas propiedades de ese metal o aleación. Por ejemplo, puede usar el tratamiento térmico para hacerlo más fuerte, más duro, más duradero o más dúctil, dependiendo de lo que el material necesite para funcionar correctamente.

Algunas industrias notables en las que el tratamiento térmico juega un papel importante incluyen aviones, automóviles, hardware, como sierras y hachas, computadoras, naves espaciales, militares y la industria del petróleo y el gas.

FUNCIONAMIENTO

Para lograr el efecto deseado, el metal o aleación se calienta hasta una temperatura específica, a veces tan caliente como 2400 ° F, se mantiene a esa temperatura durante un cierto período de tiempo y luego se enfría. Mientras está caliente, la estructura física del metal, también llamada microestructura, cambia, lo que finalmente resulta en que sus propiedades físicas cambien. El período de tiempo que se calienta el metal se denomina "tiempo de remojo". La duración del tiempo de remojo juega un papel importante en las características de un metal, ya que el metal empapado durante un largo período de tiempo verá diferentes cambios en la microestructura que el metal empapado durante un período de tiempo más corto.

El proceso de enfriamiento después del tiempo de remojo también juega un papel en el resultado del metal. El metal se puede enfriar rápidamente, lo que se llama enfriamiento, o lentamente en el horno para asegurarse de que logra el resultado deseado. La combinación de la temperatura de remojo, el tiempo de remojo, la temperatura de enfriamiento y la duración del enfriamiento juegan un papel en la creación de las propiedades deseadas en un metal o aleación.

Cuando el metal es tratado térmicamente durante el proceso de fabricación también determina qué propiedades se cambian, y algunos metales pueden incluso ser tratados varias veces.

Saber a qué temperaturas calentar y enfriar metales, así como cuánto tiempo debe tomar cada paso del proceso para un metal o aleación específica es extremadamente complicado. Debido a eso, los científicos de materiales conocidos como metalúrgicos, estudian los efectos del calor en el metal y las aleaciones y proporcionan información precisa sobre cómo realizar estos procesos correctamente. Los fabricantes confían en esta información para garantizar que sus piezas metálicas tengan las propiedades correctas al final del proceso.

Algunas formas comunes de tratamientos térmicos incluyen:

• Endurecimiento: Cuando un metal se endurece, se calienta hasta un punto en el que los elementos del material se transforman en una solución. Los defectos en la estructura se transforman creando una solución confiable y fortaleciendo el metal. Esto aumenta la dureza del metal o aleación, haciéndolo menos maleable.
• Recocido: Este proceso se utiliza en metales como cobre, aluminio, plata, acero y latón. Estos materiales se calientan a una cierta temperatura, se mantienen a esa temperatura hasta que se produce la transformación y luego se secan lentamente al aire. Este proceso suaviza el metal, haciéndolo más viable y menos propenso a fracturarse o agrietarse.
• Templado: Algunos materiales como las aleaciones a base de hierro son muy duros, lo que los hace quebradizos. El templado puede reducir la fragilidad y fortalecer el metal. En el proceso de templado, el metal se calienta a una temperatura inferior al punto crítico para reducir la fragilidad y mantener la dureza.
• Endurecimiento de la caja: El exterior del material se endurece mientras que el interior permanece suave. Dado que el endurecimiento puede hacer que los materiales se vuelvan quebradizos, el endurecimiento de la caja se utiliza para materiales que requieren flexibilidad mientras se mantiene una capa de desgaste duradera.
• Normalización: Similar al recocido, este proceso hace que el acero sea más resistente y dúctil al calentar el material a temperaturas críticas y mantenerlo a esta temperatura hasta que se produzca la transformación.

IMPORTANCIA

Sin el tratamiento térmico del metal, especialmente el acero, las piezas metálicas para todo, desde aviones hasta computadoras, no funcionarían correctamente, o incluso podrían no existir en primer lugar. Las piezas metálicas no ferrosas en particular serían mucho más débiles. Las aleaciones de aluminio y titanio, así como el bronce y el latón, se fortalecen a través del tratamiento térmico. Muchos de estos metales se utilizan en la producción de automóviles, aviones y otros productos que dependen de metales fuertes no solo para el rendimiento sino también para la seguridad.

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