RESILIENCIA

TRATAMIENTOS TERMICOS
– RESILIENCIA

Comienza el nuevo año 2021 y tengo la sensación que será una montaña rusa.
Debemos sacar todas nuestras virtudes a relucir, y una de las principales será una característica mecánica muy apreciada metalograficamente:
LA RESILIENCIA.

En psicología, capacidad que tiene una persona para superar circunstancias traumáticas como un accidente, etc.
“la resiliencia potencia la felicidad”

En Metalografia, la resliencia es la virtud de los material de recuperar la normalidad sin sufrir deformaciones o taras permanentes.

No podemos entender de todo y menos en aspectos tan especializados.
Mi objetivo en Linkedin, facebook, you tube o twiter, es aportar nuevos clientes a mi empresa con mis conocimientos sobre tratamientos térmicos.

Con la publicación de articulos especializados, atención a las dudas e información técnica, deseo trasmitir al mercado la confianza necesaria para que depositen la responsabilidad de los procesos térmicos en manos fiables.

Sea un proceso que actualmente realizas o un futuro proyecto, confia en nuestros conocimientos y servicios de tratamiento para hacer crecer tu empresa.


Si puedo ayudarte a competir y ser más RESILIENTE, no dudes en contactar.


La próxima semana continuamos aprendiendo sobre los ensayos de dureza.

Un templado saludo

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CARACTERISTICAS MECANICAS EN TRATAMIENTO TERMICO

Hoy es miércoles y toca aprender.

TRATAMIENTOS TERMICOS – CARACTERISTICAS MECANICAS

Como comentamos la pasada publicación, el objetivo principal de los tratamientos térmicos y termoquimicos, es mejorar las cualidades de las piezas metálicas modificando las características mecanicas del metal tratado, acero, aluminio, bronce, cobre, etc..

Pieza larga estriada con tratamiento termico de nitruracion

Pieza larga estriada con tratamiento termico de nitruracion

Las tres propiedades mecánicas fundamentales son:

  • Cohesión

Es la resistencia de moleculas y atomos a romperse.

  • Elasticidad

Es la propiedad de volver a la posición inicial cuando termina de actuar la fuerza deformante.

  • Plasticidad

Es la propiedad de no volver a la posición inicial adquiriendo de nueva forma permanentemente.

Finalmente la dureza es una caracteristica mecánica derivada dela cohesión de un acero.

La dureza se difine como la resistencia de un metal a ser penetrado u rayado.

Los metodos mas usados para comprobar la dureza son Brinell, Rockwell, Vickers y Knoop.

En las siguientes publicaciones los trataremos en profundidad.

Junto con la correcta estructura, composicion y forma, es un parametro cuasi definitorio de la calidad de una pieza.

TRATAMIENTOS TERMICOS – CARACTERISTICAS MECANICAS -Los tratamientos termicos actuan en función de la aleación y composición de los metales, debiendo establecer una medida equiibrada entre las distintas caraterísticas mecánicas para asegurar la longevidad del elemento.

Pretender alcanzar valores superiores  a los diseñados por el fabricante del acero es no conocer la realidad metalográfica.

TRATAMIENTOS TERMICOS – CARACTERISTICAS MECANICAS – Un buen tratamiento térmico puede conseguir lo imposible, pero los milagros estan muy alejados de la metalográfia.

Un templado saludo,

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TRATAMIENTOS TERMICOS DEL ALUMINIO / T4-PUESTA EN SOLUCION Y MADURACION NATURAL

T4-PUESTA EN SOLUCION Y MADURACION NATURAL,Es uno de los tratamientos termicos mas habituales en los entornios industriales.

aluminio aeronaútico T4
aluminio aeronaútico T4

Se aplica principalmente a las aleaciones 2XXX (Al-Cu), 6XXX (Al-Mg-Si), 7XXX(Al-Zn-Mg-Cr) y 8XXX (Al-Li) y en fundición en la serie 2XX (Al-Cu), 3XX (Al-Mg-Si-Cu) y 7XX (Al-Zn).

PROCESO T4-PUESTA EN SOLUCION Y MADURACION NATURAL

El tratamiento térmico T4-puesta en solución y maduración natural, consta de tres procesos diferenciados:

1 Puesta en soluciónse realiza en un rango de temperatura de  450 y 575 °C 

2 Enfriamiento rápido en agua a unos 20ºC.

3 Maduracion natural

La aleación mantiene en rango de temperatura apropiado, entre 6 y 8 horas.  Se templa  después de la puesta en solución, se obtiene una
solución sólida metaestable y sobresaturada, con los átomos de colocados de manera aleatoria en nudos de la red cúbica.

Finalmente, durante la etapa de maduración o envejecimiento natural, 8 días mínimo, la aleación endurece progresiva y espontáneamente, porque se descompone y dar lugar a  formaciónes uniformes    de átomos de soluto estables.Estas agrupaciones están siempre situadas en los nudos de la red de aluminio.

CARACTERISTICAS Y USO

La dureza Brinell (HB) suele rondar suele rondar lps 50 HB, según aleaciones y su uso habitual es para aeronaútica,perfiles de arquitectura, puertas, ventanas, muros cortina, mobiliario, estructuras, escaleras, barandillas, verjas, disipadores de calor,  electrónica, motores eléctricos, carrocerías, neumática, tubos, remaches.

TRATAMIENTO TERMICO DEL ALUMINIO, T6-PUESTA EN SOLUCION Y MADURACION

T6-PUESTA EN SOLUCION Y MADURACION

DEFINICION

T6-PUESTA EN SOLUCION Y MADURACION. Dentro de la producción de aluminio, algunas aleaciones de forja y de fundición pueden mejorar sus caracteristicas  mediante un tratamiento de solución y envejecimiento.

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TABLA DE EQUIVALENCIA DE DUREZAS

Estas  propiedades mecánicas  se pueden modular, preferenciar y optimizar, mediante la correcta selección de una solución y secuencia de proceso de envejecimiento adecuados. Es decir, la resistencia a la corrosión puede ser mejorada a expensas de la dureza o alrgamiento y ​​viceversa.

T6-PUESTA EN SOLUCION Y MADURACION
T6-PUESTA EN SOLUCION Y MADURACION

ALEACIONES

La aleación de forja de las series 2XXX (Al-Cu), 6XXX (Al-Mg-Si), 7XXX(Al-Zn-Mg-Cr) y 8XXX (Al-Li) así como la aleación de fundición en la serie 2XX (Al-Cu), 3XX (Al-Mg-Si-Cu) y 7XX (Al-Zn) pueden mejorar sus propiedades mediante un tratamiento térmico adecuado.

PROCESO

El tratamiento térmico T6-puesta en solución y maduración, se realiza en un rango de temperatura de  450 y 575 °C  seguido por un enfriamiento rápido en agua fría.

El envejecimiento, que en este proceso es artificial,  se realiza en el rango de 150 y 245 °C

Diferentes alteraciones de los medios y temperaturas del medio de enfriamiento así como de estabilizadoy/o maduración,nos proporcionaran las distintas subfamilias, con propiedades especiales, T64,T6451,T62,T61 etc…..

RECOCIDO

Se obtiene la mayor homogeneidad si antes del tratamiento de solución y el envejecimiento, estas aleaciones se recuecen totalmente, para producir un temple extrasuave, en un rango de entre 400 y 425 °C , a continuación, enfriarse lentamente, hasta llegar a una temperatura inferior a los 240 °C y finalmente realizar un tratamiento de tratarse puesta en solución y maduración.

TRATAMIENTO TÉRMICO EN ACEROS INOXIDABLES ENDURECIBLES POR PRECIPITACIÓN, EPP, AISI 630/17-4PH/15-7PH/17-7PH/17-14PH

AISI 630/17-4PH/15-7PH/17-7PH/17-14PH. Después de la segunda guerra mundial se desarrolló intensamente la técnica aeroespacial qué implicaba la evolución de las turbinas de gas hacia el vuelo supersónico.

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TABLA DE EQUIVALENCIA DE DUREZAS


Una de las limitaciones principales era la necesidad de superar las características de los aceros inoxidables tradicionales.

ACERO INOXIDABLE 17-4PH
ACERO INOXIDABLE 17-4PH

Se buscaba una mejora en la resistencia mecánica y a la oxidación en caliente y en frío que tuvieran gran ductilidad y una buena actitud para la soldadura.


Después de numerosos ensayos se obtuvo un material híbrido entre los aceros inoxidables martensiticos 13% Cr y los aceros inoxidables austeniticos 18Cr 8Ni.

Se obtuvo el acero inoxidable endurecibles por precipitación, EPP. AISI 630/17-4PH/15-7PH/17-7PH/17-14PH


Este a su vez se subdivide en tres clases:


– 1. acero inoxidable austenitico EPP.
17-14 PH  17-10 PH
CONDICIÓN A – 1125 ºC
PRECIPITACIÓN 700⁰C


– 2. acero inoxidable martensitico EPP.
17-4 Cu PH 17-7 Ti PH
CONDICIÓN A 1025 ⁰C
PRECIPITACIÓN 500⁰C


– 3. acero inoxidable semiaustenitico EPP
17-4 Al PH  15 7 No PH
CONDICIÓN A DOBLE TEMPLE
PRECIPITACIÓN 700 ⁰C


La característica definitoria de los aceros EPP, AISI 630/ 17-4 PH/ 15-7 PH/ 17-7 PH/ 17-14 PH, frente a los  a los inoxidables tradicionales, es que tras un determinado tratamiento térmico se pueden modificar sus características mecánicas sin perder propiedades inoxidables.


Con un tratamiento de solución CONDICIÓN A y un posterior tratamiento de precipitación o envejecimiento conseguimos elevar las características mecánicas de dureza.

Sin perder las  las propias del inoxidable.


Con la selección precisa de los distintos porcentajes de aleantes obtendremos las fases austeniticas y martensíticas las deseadas.

Estos aleantes son cobre aluminio titanio molibdeno fósforo y nitrógeno.

Durante el envejecimiento seprecipitan partículas submicroscópicas formadas por esos elementos y por el níquel que endurecen el material aumentando la dureza y modificando las caraceristicas mecánicas.


Así mismo con las distintas condiciones H900, H1025…. obtendremos distintas relaciones de dureza, alargamiento y tenacidad.

TRATAMIENTOS TERMICOS DE LOS ACEROS INOXIDABLES DUPLEX

DEFINICION DE ACEROS INOXIDABLES DÚPLEX.

1.4462- X2CrNiMoN22-5-3 – ASTM 2205, S31803 / S32205

ACEROS INOXIDABLES DUPLEX. Los aceros Duplex pertenecen a la familia de aceros inoxidables pero presentan aspectos diferenciadores que les dotan de características muy especiales, siendo uno de los tipos de  aceros inoxidables menos conocidos en la actualidad.

EQUIVALENCIAS DE ACEROS INOXIDABLES AUSTENITICOS
EQUIVALENCIAS DE ACEROS

Los ACEROS INOXIDABLES DUPLEX combinan aspectos característicos de las estructuras de los aceros austeniticos y ferriticos.

Está combinación de estructuras también nos generan las ventajas de cada una de estas estructuras, por  puede ser la mejor opción muchas aplicaciones.

Las propiedades de esta estructura bifasica en los aceros dúplex dependerá de la proporción entre cromo y níquel buscándose normalmente el equilibrio 50%/50%.

Su contenido de cromo se sitúa entre el 18 y el 26 % y el del níquel entre el 4 y medio y el seis y medio por ciento incorpora elementos como el nitrógeno silicio tusteno molibdeno cobre que hacen su resistencia mayor.

Estos aceros poseen una resistencia a la corrosión superior a los aceros austeniticos pero algo inferior a los ferriticos, una tenacidad intermedia entre ambos y un límite elástico bastante mayor que el de los aceros inoxidables austeníticos y ferriticos. 

TRATAMIENTOS TERMICOS

No se puede aumentar su dureza con tratamientos térmicos.

Pero si es necesario restaurar la estructura del acero después de alguna operación de fabricación como soldadura o fundición debe realizarse un recocido a una temperatura no inferior a 1000 grados.

Seguido de un enfriamiento rápido en aire o agua para evitar la corrosión intergranular que se produce en temperaturas comprendidas entre los 450 y 750 grados.

Un templado saludo

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TRATAMIENTO TERMICO DE ESTABLIZADO

TRATAMIENTO TERMICO DE ESTABLIZADO. Hoy es lunes, toca repasar y aprender.
Su aportación es vital en el mecanizado, TRATAMIENTO TÉRMICO DE ESTABILIZADO

También llamado:

      –  ALIVIO DE TENSIONES

      –  STRESS RELIEF

      – STRESS RELIEVING

      – DISTENSIONADO …..

Puede incluirse dentro de la familia de los recocidos, y de la subfamilia, de los subcriticos.

Este vital tratamiento, sacar a la luz fallos por deformación, grietas, falta de tenacidad, o  severas diferencias microestructurales.

Desde la fundición en un alto horno, hasta la fabricación final del elemento mecánico correspondiente, el acero sufre diversas manipulaciones, procesos y transformaciones que generan tensiones internas, tanto físicas, químicas o de estructura. Las transformaciones pueden ser, laminación, estirado en frio, calentamientos parciales, temples, mecanizados, dentados, taladrados,……tratamientos termoquímicos,  rectificados…..

Estas transformaciones varían el estado de equilibrio interno de la pieza a fabricar.

Es decir, después de soldar o mecanizar, taladros profundos, dentados, estriados o trepanados, cambios dimensionales importantes así como antes de un tratamiento térmico agresivo, se necesita en muchos casos un tratamiento de estabilizado intermedio a cada una de estas manipulaciones.

Así conseguiremos que la variación de medida sea asumida por el siguiente proceso sin la perdida de las cotas finales del plano.

Así mismo, preparara la microestructura de los metales para posteriores tratamientos de endurecimiento.

Se aplica con asiduidad para todo tipo de metales desde:

– aceros inoxidables / menos oxidables

– aceros al carbono

– aceros de herramienta

– aceros de trabajo en frío y trabajo en caliente,

–  bronces,

–  fundiciones,

– cobre

– aluminio……

De su correcta temperatura, tiempo de mantenimiento y enfriamiento dependerán las características mecánicas y tribologicas de los elementos mecánicos, en el resto de la trazabilidad de su fabricación.

Debemos tener máxima precaución en su colocación, a ser  posible siempre vertical,  evitando zonas de sombra de calor o enfriamentos incorrectos.

Un templado saludo


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TRATAMIENTO TERMICO DEL ALUMINIO. NOMENCLATURA DE LAS ALEACIONES.

NOMENCLATURA DE LAS ALEACIONES.

Las aleaciones de aluminio son ligeras, fuertes, y de fácil formación ; son fáciles de mecanizar.

En las últimas decadas, el aluminio se ha convertido en el metal no ferroso de mayor uso.

Por sus propiedades físicas, químicas y metalúrgicas, merece un estudio intenso de las NOMENCLATURA DE LAS ALEACIONES.

Hoy veremos las aleaciones que no tienen habitualmente tratamiento térmico de temple.

Al deformarle plásticamente o por forjado o por acritud, la resistencia mecánica, el límite elástico y la dureza aumentan, mientras que su alargamiento, decrece.

ALEACIONES TRABAJADAS EN FRIO

Se usa la LETRA H,Hardened,  más tres dígitos, que identifican los procesos seguidos para obtener el producto final así :

H – x x x

1- dígito. Tipo de trabajo realizado.

A – H 1 x x En frío, solamente
B – H 2 x x En frío y parcialmente recocido
C – H 3 x x En frío y estabilizado

2- dígito: Grado de dureza

D – H x 1 x Un octavo de dureza
F – H x 2 x Un cuarto de dureza
G – H x 3 x Tres octavos de dureza
I – H x 4 x Media dureza
J – H x 5 x Cinco octavos de dureza
K – H x 6 x Tres Cuartos de dureza
L – H x 7 x Siete octavos de dureza
M – H x 8 x Dureza total o duro
N – H x 9 x Muy duro

3- dígito: Variaciones

O – H x x 1 Endurecido por debajo del temple exigido
P – H x x 2 Endurecido naturalmente, pero sin control de temple
Q – H x x 3 Resistencia aceptable a corrosión por ranura
R – H x x 4 Producto grabado en la superficie, con un patrón

Un templado saludo

RECOCIDO SUBCRITICO DE ABLANDAMIENTO

RECOCIDO SUBCRITICO DE ABLANDAMIENTO, Después de la forja o laminación algunos aceros quedan con dureza están elevadas qué es casi imposible su mecanizado. Para ablandarlos basta con calentarlos a temperaturas sus críticas y luego enfriarlos al aire.

Podría compararse con un revenido salva la diferencia de que esté siempre va precedido de un temple. Este recorrido tiene la ventaja de ser un tratamiento muy sencillo rápido y económico, no exige como en los recogidos de regeneración y los globulares una vigilancia cuidadosa en el enfriamiento.

RECOCIDO SUBCRITICO DE ABLANDAMIENTO

Para obtener el máximo ablandamiento conviene utilizar la temperatura máxima siempre que sea inferior a la crítica Ac 1.

Estos reconocidos son muy recomendables para el ablandamiento de los aceros de gran resistencia de en los que los recogidos de regeneración exigen mucho tiempo.

Este tratamiento es muy empleado en la industria de la trefilería, fleje, tubo sinfín de soldadura, etc.

Es el recocido de los aceros que han sufrido trabajos en frío este tratamiento, se utiliza para mejorar la ductilidad del acero y poderse meter el material a nuevos estirados o laminados en frío.

Suele ser suficiente calentar el acero a temperaturas entre 600 y 700 ºC y enfriar luego al aire calmado.

RECOCIDO DE NORMALIZACION

DEFINICIÓN

RECOCIDO DE NORMALIZACION. Este tratamiento térmico consiste en un calentamiento a temperatura ligeramente más elevada de Ac1,  es decir, el comienzo de la transformación de nuestra estructura original bien de forja, laminación, fundición o con trabajos previos, en austenita.

De esta forma se deja el acero con una estructura y propiedades que se consideran como normales, según norma o características de su composición.

Se suele utilizar para piezas irregulares o sobrecalentadas, asi mismo también sirve para destruir los efectos de tratamientos anteriores defectuosos.

Por medio del normalizado se eliminan las tensiones internas y se uniformiza el tamaño de grano de acero.

Se emplea casi de manera exclusiva para los aceros de construcción al carbono o de baja aleación.

 

MANTENIMIENTO A TEMPERATURA

El tiempo de mantenimiento a temperatura crítica del RECOCIDO DE NORMALIZACION, debe ser suficiente para conseguir el estado austenitic, una hora pr pulgada.

ENFRIAMIENTO

El enfriamiento se efectúa al aire a una velocidad intermedia o o de aire calmado, nunca liqido ni aire forzado.

CALENTAMIENTO, LO MAS IMPORTANTE.

El calentamiento este tratamiento térmico debe hacerse lentamente para que exista la menor diferencia de temperatura entre el interior y la periferia.

En caso contrario se pueden crear fuertes tensiones internas, que pueden lugar a grietas y roturas.

Estás tensiones se crean por la desigual dilatación de las zonas calientes y frías de la pieza, en la periferia y el centro.

Por las contracciones que ocurren al atravesar las zonas críticas se pueden originar fallas que aparecen luego en los temples y revenidos posteriores, y se les atribuyen indebidamente, siendo la causa un normalizado realizado de forma brusca. No es recomendable introducir las piezas frías a más de 300 grados porque el acero relativamente frío es poco plástico no admite deformaciones y las tensiones que se crean pueden generar grietas.

Al calentar una pieza, si la periferia alcanza la temperatura crítica de 732 grados antes que el núcleo, está periferia sufre una contracción, mientras que mientras que al centro al no haber llegado a esa temperatura se está dilatando todavía, el peligro de grieta es enorme, pero  a partir de esta temperatura puede subirse de forma menos cadenciosa por qué la estructura ya es compartida en toda la masa.

La gran diferencia respecto a otros recocidos es la menor presencia de estructuras globulares, presenta mas estructuras laminares.