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TRATAMENTOS TERMICOS 24 de septiembre de 2012
INFORME N° 6: TRATAMIENTO TERMICO DE RECOCIDO Y
NORMALIZADO Oscar Leonardo Sanabria González --- Cód: 2090615
Johan Steven Estévez --- Cód: 2090613
Universidad Industrial De Santander, Facultad De Ingenierías Fisicoquímicas
Ingeniería Metalúrgica y Ciencia De Los Materiales
Bucaramanga, Santander, Colombia
I Periodo Académico 2012
1. INTRODUCCION
Los aceros, especialmente los de herramienta, en bruto o en condición natural, tal como salen de
laminación o de forja, no son adecuados para la fabricación, pues generalmente son demasiado
duros y no tienen la microestructura apropiada. Recordemos que los principales métodos de
fabricación en que se utiliza acero sólido son la conformación en frío y el maquinado. La primera
incluye doblado, punzonado, troquelado, embutición profunda, cabeceado, repujado y en general,
los métodos de fabricación sin viruta tales como torneados, taladrados, fresados, cepillados,
roscados, etc. El requerimiento para fácil fabricación es, sobre todo, baja dureza, aunque a veces la
microestructura es más importante que la poca dureza.
El tratamiento con el que se condiciona el acero para su fabricación es el recocido. Este es un
término genérico que describe un tratamiento térmico consiste en calentar hasta una temperatura
adecuada, dejar permanecer un determinado tiempo y enfriar correctamente con el fin primordial de
ablandar los materiales metálicos.1
2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo general
Establecer las diferencias entre los tratamientos térmicos de recocido y normalizado
2.2 Objetivos específicos
Observar el efecto de la temperatura de calentamiento en los tratamientos térmicos de
recocido y normalizado en la dureza del acero AISI-SAE 1060.
Analizar la variación de la dureza en el acero AISI-SAE 1060 recocido y normalizado (a
temperaturas de 600 750 y 950°C), a través de la microestructura obtenida en cada
tratamiento térmico empleado.
1 Valencia, tecnología del tratamiento térmico de los metales. Ed, Universidad de Antioquia, Medellín, 2009.
TRATAMENTOS TERMICOS 24 de septiembre de 2012
3. MARCO TEORICO2
Hoy sabemos qué, pues la transformación de la austenita en un acero depende de su composición y
la microestructura (diagrama TTT) las cuales determinan las condiciones de enfriamiento para el
tiempo y , por consiguiente, para el recocido, por ello, no debe perderse de vista que el recocido está
asociado íntimamente con el diagrama de transformación del respectivo acero. No basta, entonces,
con el enfriamiento lento, se deben tener en cuenta otros factores tales como temperatura de
calentamiento, velocidad óptima de enfriamiento lento y temperatura de transformación.
En la práctica, se pueden usar ciclos térmicos específicos de una variedad casi infinita para lograr
los fines que se buscan en el recocido. Estos ciclos caben dentro de varias categorías que se pueden
clasificar de acuerdo con la temperatura hasta la que se calienta el metal y el método de
enfriamiento usado. La máxima temperatura puede estar por debajo de la crítica inferior A1
recocido subcritico o por encima o por encima de A1 y debajo de A3 o Acm recocido intercrítico o
por encima de A3 recocido de austenización completa.
Por encima de A1 siempre habrá austenita presente; es por ello que el modo de enfriamiento a
través de la temperatura de transformación es un factor crucial en la obtención de la microestructura
y propiedades deseadas.
Por consiguiente, los aceros calentados por encima de A1 se someten a enfriamiento lento o
tratamientos isotérmicos a una temperatura por debajo de A1 donde puede ocurrir la transformación
a la microestructura deseada en un tiempo razonable. En la figura 7.1 se ilustran esquemáticamente
estos tratamientos. En ciertas condiciones se pueden combinar dos o más de tales ciclos o se usan
en sucesión para un resultado específico.
A continuación presentaremos con algún detalle, algunos de los tratamientos de recocido más
utilizados en la práctica industrial.
Recocido de ablandamiento máximo o esferoidización. Aunque la perlita gruesa puede ser blanda, la orientación laminar de los carburos hace que el acero
se agriete en operaciones de deformación en frío relativamente severas. Además, la estructura
laminar blanda se puede maquinar con un buen acabado, pero el desgaste en las herramientas es
excesivo, comparado con el que produce el acero con carburos esferoidales. Por esta razón la
estructura laminar es indeseable en los aceros de herramientas, por lo que se procura evitar su
formación o se trata de convertir a una estructura de carburos esferoidales en una matriz ferrítica
llamada esferoidita. De ahí que el principal objetivo en el recocido de un acero de herramientas es
producir una estructura esferoidizada uniforme, con la más baja dureza obtenible mediante un
proceso razonablemente económico.
Para algunas operaciones de maquinado, una dureza demasiado baja es indeseable porque el acero
se alarga y se rasga najo el buril, dejando una superficie muy rugosa; para tales operaciones se
requieren tratamientos especiales pero, en general, mientras más blando es el acero resulta mejor.
Usualmente esto se logra cuanto mayor sea la distancia entre los glóbulos de carburo y canto mayor
sea su tamaño.
La estructura de carburos globulares se puede obtener por los siguientes métodos:
Por permanencia prolongada a una temperatura un poco menor que A1.
2 Astrubal Valencia, tecnología del tratamiento térmico de los metales. Ed, Universidad de Antioquia, Medellín, 2009
TRATAMENTOS TERMICOS 24 de septiembre de 2012
Calentando y enfriando alternativamente entre dos temperaturas situadas un poco por encima de
Ac1 y un poco por debajo de Ar1.
Calentando hasta una temperatura por encima de Ac1, y dejando enfriar muy lentamente en el horno
o dejando permanecer a una temperatura un poco menor de Ar1.
Enfriando, a una velocidad razonable, desde la temperatura mínima a la cual se disuelven los
carburos para prevenir su precipitación como una red continua en los aceros hipereutectoides y
luego calentando y realizando el tratamiento 1 o 2.
El recocido descrito en el numeral 1 es, sobre todo, adecuado para el acero templado, pues como se
sabe, la velocidad de globalización depende de la microestructura inicial y será más rápido en las
estructuras templadas donde la fase es fina y está dispersa, lo cual facilita la nucleación y el
crecimiento.
En este caso, el recocido es una etapa posterior del revenido. El trabajo en frío antes del recocido
también aumenta la velocidad de globalización.
Normalmente se requiere un tiempo de calentamiento largo, pero la producción de una estructura
esferoidal se logra si se parte de martensita, bainita o perlita muy fina. Cuando la estructura es
perlita normal o gruesa, la esferoidización completa por recocido subcrítico requiere tiempos de
calentamiento extremadamente largos, incluso días, lo que lo hace poco práctico.
Es sabido que la temperatura de austenización es el parámetro que controla los productos de
transformación laminares o esferoidales, mientras más baja sea, más heterogénea es la austenita; por
ello, para la globalización se acostumbra austenizar a temperaturas que estén a menos de 50°C por
encima de Ac1.
Debe tenerse en cuenta que si el acero contiene elementos formadores de carburos, no es tan grande
la necesidad de austenizar a una temperatura próxima a Ac1. Es más, en los aceros de alto carbono
y alta aleación siempre se presenta una estructura esferoidal, o al menos en partículas y no laminar,
cuando está recocido, sin importar el proceso de recocido que se utilice.
Otro medio que se puede utilizar para incrementar la heterogeneidad de la austenita es el
precalentamiento que puede consistir en un calentamiento lento desde Ac1-65°C, hasta la
temperatura de autenización o en un sostenimiento largo a una temperatura menor y próxima a Ac1
antes de austenizar. Esto hace que los carburos aglomeren, lo cual aumenta el tamaño de los
carburos residuales; al austenizar, estos carburos servirán como núcleos para la globalización
durante la transformación de la austenita.
De lo anterior se desprende que la temperatura de transformación también es importante en la
producción de estructuras globulares: mientras más alta se la temperatura, mayor es la tendencia a
que el producto de transformación sea esferoidal. Por esta razón deben usarse temperaturas que no
estén más de 50°C por debajo de Ac1.
Sin embargo, obtener resultados de recocido aceptables en un acero con una red pronunciada de
cementita puede ser un problema. Un normalizado previo puede ayudar a disolver esta red, porque
después de que el acero se enfría desde la temperatura de normalizado, los carburos estarán en una
forma más finamente dispersa. El precalentamiento también puede ser eficaz. Para la mayoría de los
aceros, el tiempo de recocido está entre 2 y 6 horas.
Recocido isotérmico:
Este tratamiento se usa sobre todo para acortar el tiempo que se utiliza en los recocidos ordinarios
de enfriamiento lento, en los cuales, a pesar del tiempo tan largo de tratamiento, hasta 12 horas, el
periodo que se utiliza en la transformación en sí es relativamente corto (Véase figura 11.3.). Este
tratamiento se emplea sobre todo para los aceros ordinarios al carbono y los aleados de alto
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carbono, con los cuales se logra la máxima economía en tiempo de horno para obtener la estructura
deseada.
El recocido isotérmico se efectúa calentando hasta una temperatura ligeramente superior a la crítica.
Luego se enfría rápido hasta una temperatura un poco inferior a Ar1 y se deja permanecer el tiempo
necesario para la transformación, seguidamente se enfría en aire.
La estructura obtenida depende de las temperatura y tiempos utilizados según el acero y su curva
TTT. Las reglas siguientes sin útiles para establecer el ciclo de recocido isotérmico.
Mientras más homogénea sea la austenita, es decir, más alta sea la temperatura de austenización,
más fácil es la deformación de perlita laminar y a la inversa, una temperatura baja de austenización
promueve la formación de una estructura globular.
La estructura más blanda, esferulita, se logra usando temperaturas de austenización mínima y
temperatura de transformación máxima.
El recocido isotérmico se realiza también durante los procesos de fabricación, llevando el acero
desde la temperatura de formación a un baño de sales donde se recuece para evitar tensiones
residuales y grietas.
Recocido para eliminar tensiones:
Cuando el acero se maquina, se deforma plástica y elásticamente y se pueden inducir esfuerzos e las
superficies trabajadas en frío. Estas tensiones pueden originar un aumento de dureza que hace cada
vez más difícil el trabajo continuo del acero, además, pueden causar la distorsión durante las
operaciones posteriores al tratamiento térmico; es por ellos que deben reducirse mediante un
recocido de alivio de tensiones, generalmente no se intenta eliminar esas tensiones, o reducirlas en
una cantidad específica. La definición operacional de este tratamiento requiere reducirlas a un nivel
donde la pieza o estructura realicen la función asignada, sin distorsión intolerable a falla prematura.
Este tratamiento no causa cambios de fase, pero puede ocurrir recristalización; además, la mayoría
de los aceros sufrirán una pérdida significativa de resistencia si el recocido de eliminación de
tensiones se hace a más de 600°C.
Estos resultados ilustran la necesidad de hallar un equilibrio en el alivio de tensiones alcanzable y
las propiedades que se requieren desde el punto de vista operativo; es por ellos que muchas veces
deben tolerarse algunas tensiones, con el fin de no rebajar demasiado la resistencia.
En el recocido de alivio de tensiones, la temperatura es más potente que el tiempo. Las temperaturas
que se usan para los aceros al carbono y de baja aleación están entre 550 y 650°C, para los aceros
rápidos y los de trabajo en caliente oscilan entre 600 y 750°C; pero la mayoría de las veces este
tratamiento se hace a temperaturas inferiores a 650°C, y cuando otros factores impiden el uso de
altas temperaturas, se hace a temperaturas tan bajas como 480°C. El tiempo es normalmente de 1 a
2 horas.
Para no volver a inducir tensiones térmicas durante el enfriamiento, es buena práctica dejar enfriar
lentamente en el horno hasta un 500°C y luego enfriar al aire. Si las piezas son grandes y
complicadas esto debe hacerse hasta unos 300°C. En los aceros templados y revenidos, este
recocido se puede hacer a una temperatura de 25°C, por debajo de la temperatura de revenido.
En las piezas soldadas es muy importante el recocido de eliminación de tensiones, las que se
originan en la zona afectada por el calor y que pueden llegar a agrietar la pieza si ésta no se recuece
antes de ponerla en servicio.
Recocido de recristalización:
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Cuando el acero de carbono se deforma en frío, especialmente por laminación o estirado, aumenta
su resistencia y dureza, disminuyendo su habilidad para soportar más deformación. Para eliminar o
estirar nuevamente, el material se le hace un recocido de recristalización. Este se realiza calentando
a temperaturas superiores a 550°C. Con el recocido a estas temperaturas (550-650°C) ocurre la
recristalización de la ferrita, es decir, se forman nuevos granos libres de deformación, recuérdese la
teoría del recocido de los materiales deformados en frío, que crecen expensas de los granos de
deformados.4
El tiempo de permanencia a la temperatura es normalmente de media hora. Como se sabe, la
estructura que se origina depende del tamaño del grano original. La cantidad de trabajo en frío es
decisiva sobre la temperatura de recristalización; mientras más grande menor es la temperatura
necesaria.
Este tipo de recocido se aplica sobre todo al acero de bajo carbono estirado en frío y a la lámina
Cold-rolled. Los aceros austeníticos como el 18-8 y el Hadfield también se recristalizan al
recocerlos luego del trabajo en frío.
Recocido de alta temperatura. Los aceros suaves no aleados, como los de cementación, son demasiado blandos y embotan la
herramienta al maquinarlos. Para facilitar los mecanizados finos, el acero se fragiliza aumentando el
tamaño de grano mediante un recocido a alta temperatura.
El tratamiento se practica llevando el acero hasta una temperatura superior a Ac3 a la cual no
solamente crece el grano sino que se logra una mejor distribución de las impurezas. La
transformación produce perlita laminar gruesa en la matriz ferritica. El aumento del tamaño del
grano depende de la temperatura y el tiempo de permanencia según la ley de crecimiento de grano:
Donde:
El ciclo adecuado se escoge según la composición del acero, se debe recordar, por ejemplo, que los
aceros calmados con aluminio tienen un grano fino y son difíciles de embastecer, requiriéndose
temperaturas hasta de 1000°C.
Recocido de homogeneización: Este recocido se aplica, sobre todo, a las piezas moldeadas de acero, las cuales, después de la
solidificación, presentan estructuras muy heterogéneas en composición debido a los procesos
naturales de segregación. Para conseguir una distribución homogénea de los componentes solubles,
el acero se somete a recocido durante largos periodos de tiempo a altas temperaturas por encima de
Ac31, generalmente entre 1050 y 1200°C. los aceros que contienen Cr, Ni, Mo, W, exigen un
tratamiento especialmente largo, hasta 50 horas.
Los aglomerados de carburos se pueden eliminar de los aceros de cementación y hipercarburados
por un recocido de difusión durante varias horas, a temperaturas entre 500-1000°C.
Recocido brillante: Este es un recocido, en general de recristalización, efectuado en condiciones tales que se obtiene
una superficie brillante, libre de óxidos.
Todos los recocidos que se han enumerado hasta aquí, se hacen normalmente al encima de 500°C,
formando una capa de óxido que aumenta con la temperatura y el tiempo.
Se puede evitar la oxidación por los siguientes métodos:
Recocido de atmósferas protectoras (gas inerte) como nitrógeno (N2) o gases raros como Argón, o
con CO controlado.
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Recociendo en atmosferas reductoras como hidrogeno (H2) o un gas con hidrogeno, por ejemplo
amoniaco disociado (2NH3→ 3H2+ N2); el recocido debe ser corto por el peligro de
descarburación.
Recocido en baños de sales neutras.
Normalizado: Este tratamiento también se denomina recocido de normalización, se puede definir desde dos
puntos de vista, el térmico y el microestructural.
En el sentido térmico consiste “en calentar una aleación ferrosa hasta una temperatura de
austenización adecuada y luego enfriar en aire tranquilo o ligeramente agitado”.
La temperatura adecuada depende de ciertos factores que se consideraran posteriormente.
Desde el otro punto de vista, el propósito de este tratamiento es eliminar características indeseables
en la microestructura, y producir un material homogéneo. Estas características indeseables pueden
ser: 1. Red grosera de ferrita o bandas; 2. Perlita demasiado gruesa; 3. Red grosera de carburos y 4.
Gran cantidad de austenita retenida.
Para tratar estos problemas en el normalizado, las temperaturas adecuadas serán:
Para eliminar una distribución indeseable de ferrita, la temperatura debe ser ligeramente superior a
Ac3, generalmente entre 790 y 900°C.
Para eliminar la perlita muy gruesa, una temperatura a unos 30°C por encima de Ac1, generalmente
unos 760°C.
4. EQUIPO
Siete probetas cilíndricas de acero AISI-SAE 1060
Horno eléctrico: Mufla
Equipo para realización de temple
Equipo de protección personal
Durómetro: Escala Rockwell C.
Microscopio metalográfico.
Desbastadoras: lijas 80, 120, 180, 240, 320, 400 y 600.
Pulidoras: Paño verde y blanco
Pulimento sílice β de 15 µm y sílice ƴ de 0,1 – 0,3 µm.
Reactivos químicos: Nital.
Secadora industrial.
Alcohol y algodón.
Pinzas.
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5. PROCEDIMIENTO
6.
7.
Partimos de 7 probetas
cortados de acero AISI-SAE
1060
Horno Introducimos las 6
probetas en el horno
Probeta 1.
Tratamiento de normalizado 600°C
Probeta 2.
Tratamiento de
normalizado 750°C
Probeta 3.
Tratamiento de
normalizado 950°C
Probeta 4.
Tratamiento de
recocido 600°C
Probeta 5.
Tratamiento de
recocido 750°C
Probeta 6.
Tratamiento de
recocido 950°C
Una probeta se utilizo
como referencia
(probeta 7)
Probeta 7
Preparar las probetas
metalográficamente (norma
ASTM E 03-01
Observar al microscopio y
analizar la microestructura
Medida de dureza escala Rockwell C (norma ASTM E 18-08B)
Calentamos hasta la respectiva temperatura
Tres probetas se dejaron enfriar dentro del horno y las otras
tres se dejaron enfriar al aire
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6. DATOS
Tipo de
Tratamiento Dureza 1
[HRA]
Dureza 2
[HRA]
Dureza 3
[HRA]
Dureza prom
[HRA]
Enfriamiento al aire
desde 600°C 50 54 52 52,00
Normalizado 750°C 58 59 58 58,33
Normalizado 950°C 61 60 61 60,67
Recocido 600°C 53 53 52,5 52,83
Recocido 750°C 52 52 51,9 51,97
Recocido 950°C 48 51 50 49,67
Probeta Referencia 55,5 56 56 55,83
6.1 Tabla 1. Tabla de datos obtenida en la Práctica. Durezas tomadas a las muestras recocidas y
normalizadas a temperaturas diferentes, escala Rockwell A.
7. ANALISIS DE RESULTADOS
a. Análisis metalográfico
7.1 Probeta 1. Enfriamiento al aire a 600°C. Se puede apreciar una microestructura de
esferoidita, con partículas de Fe3C, en una matriz continua de ferrita blanda y maquinable.
Notamos que estas partículas de Fe3C se localizaban en los límites de grano. Fue recocida
desde una temperatura de 600°C, por lo que esta probeta no supero la temperatura critica de
transformación del acero. Su dureza disminuyo en comparación a la de referencia. Por su
microestructura y su dureza llegamos a la conclusión que se le aplico un tratamiento
térmico de recocido.
3
4
a. b.
3 a. probeta de acero AISI-SAE 1060. Tratamiento térmico de Normalizado a 600°C. tomada a 1000X
4 b. probeta de acero AISI-SAE 1060. Tratamiento térmico de Normalizado a 600°C. tomada a 2000X
Ferrita Esferoides de
Fe3C
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7.2. Probeta 2. Tratamiento de normalizado (enfriamiento al aire) a 750°C. Podemos apreciar la
aparición de perlita (laminas intercaladas) en la microestructura, notamos la presencia mínima de
esferoides de Fe3C, se observa óxidos y ferrita (zonas claras)
5
6
c. d.
7.2 Probeta 3. Tratamiento de normalizado (enfriamiento al aire) a 950°C. observamos en estas
micrografias la estructura característica de un acero hipoeutectoide, Ferrita (blanca) y
mapas de perlita (oscuro), además apreciamos la presencia de óxidos.
7
8
e f
5 c. probeta de acero AISI-SAE 1060. Tratamiento térmico de Normalizado a 750°C. tomada a 1000X
6 d. probeta de acero AISI-SAE1060. Tratamiento térmico de Normalizado a 750°C. tomada a 2000X
7 e. probeta de acero AISI-SAE 1060. Tratamiento térmico de Normalizado a 950°C. tomada a 1000X
8 f. probeta de acero AISI-SAE 1060. Tratamiento térmico de Normalizado a 950°C. tomada a 2000X
Óxidos
Ferrita
Esferoides
de Fe3C
Ferrita
oxidos
Perlita
Perlita
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7.4 Probeta 4. Tratamiento de recocido (enfriamiento en el horno) a 600°C. Se puede apreciar una
microestructura de esferoidita, con partículas de Fe3C, en una matriz continua de ferrita blanda y
maquinable, además de la presencia de óxidos. Esta micrografía es muy similar a la micrografía de
la probeta de referencia. Esta temperatura esta por debajo de la temperatura critica A1, por lo que
no ocurren cambios significativos respecto a la probeta de referencia.
9
10
g. h.
7.5 Probeta 5. Tratamiento de recocido (enfriamiento en el horno) a 750°C. Se puede apreciar una
microestructura de esferoidita, con partículas de Fe3C, en una matriz continua de ferrita además de
la presencia de óxidos. Se nota la aparición de laminas de perlita (no hay transformación completa).
11
12
9 g. probeta de acero AISI-SAE 1060. Tratamiento térmico de Recocido a 600°C. tomada a 1000X
10 h. probeta de acero AISI-SAE 1060. Tratamiento térmico de Recocido a 600°C. tomada a 2000X
11 i. probeta de acero AISI-SAE 1060. Tratamiento térmico de Recocido a 750°C. tomada a 1000X
oxidos
Ferrita
Óxidos
Perlita
Ferrita
Esferoides de
Fe3C
Esferoides de
Fe3C
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7.6 Probeta 6. Tratamiento de recocido (enfriamiento en el horno) a 950°C. Observamos una
microestructura de una transformación perlitica laminar dentro de una matriz ferritica, la perlita
que se nota se presenta en laminas con poco espaciamiento interlaminar y otra con bastante
espaciamiento.
13
14
k. l.
7.7 Probeta 7 referencia. Esta probeta de acero AISI-SAE 1060 fue tomada como referencia, esta
probeta venia con un tratamiento previo de recocido. Observamos que está compuesta por
esferoidita, con una distribución uniforme por todo el grano de los esferoides de Fe3C.
15m
16 n
12
j. probeta de acero AISI-SAE 1060. Tratamiento térmico de Recocido a 750°C. tomada a 2000X 13
K. probeta de acero AISI-SAE 1060. Tratamiento térmico de Recocido a 950°C. tomada a 1000X 14
l. probeta de acero AISI-SAE 1060. Tratamiento térmico de Recocido a 950°C. tomada a 2000X 15
m. probeta de referencia, acero AISI-SAE 1060. Con Tratamiento térmico previo de Recocido. tomada a 1000X 16
n. probeta de referencia, acero AISI-SAE 1060. Con Tratamiento térmico previo de Recocido. tomada a 2000X
Perlita
oxidos
Ferrita
oxidos
Ferrita
Esferoides de
Fe3C
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b. Análisis de durezas
7.7 Tabla 2. Valores obtenidos de dureza [HRA] para las probetas sometidas a tratamiento de
Normalizado.
Tipo de Tratamiento Dureza 1
[HRA]
Dureza 2
[HRA]
Dureza 3
[HRA]
Dureza prom
[HRA]
Normalizado 750°C 58 59 58 58,33
Normalizado 950°C 61 60 61 60,67
Tabla 2. Tomas de dureza obtenidas por medio de un durómetro en una escala Rockwell A
7.8 Gráfica 1. Variación de la dureza en función de la temperatura de calentamiento de un
tratamiento térmico de Normalizado aplicado a un acero AISI-SAE 1060.
Grafica 1. Variación de la dureza en función del Normalizado a diferentes temperaturas de
calentamiento [◦C]. Datos obtenidos en el laboratorio.
.
Podemos observar una variación de la dureza para el mismo acero al aumentar la temperatura de
normalizado. Sabemos que un acero se puede endurecer por dispersión al controlar el tamaño de la
perlita. Notamos como ocurre una transformación de microconstituyentes para un mismo acero al
aumentar la temperatura de normalizado, ocurre una transformación en perlita laminar, lo que
ocasiona en el acero un aumento en su dureza.
57
58
59
60
61
Normalizado 750°C Normalizado 950°C
Du
reza
[HR
A]
Normalizado a diferentes temperaturas de calentamiento [◦C]
Dureza vs Variación de la temperatura de calentamiento en un Normalizado
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7.9 Tabla 3. Valores obtenidos de dureza [HRA] para las probetas sometidas a tratamiento de
recocido.
Tipo de Tratamiento Dureza 1
[HRA]
Dureza 2
[HRA]
Dureza 3
[HRA]
Dureza prom
[HRA]
Recocido 600°C 53 53 52,5 52,83
Enfriamiento al aire desde
600°C 50 54 52 52
Recocido 750°C 52 52 51,9 51,97
Recocido 950°C 48 51 50 49,67
Tabla 3. Tomas de dureza obtenidas por medio de un durómetro en una escala Rockwell A 7.10 Gráfica 2. Variación de la dureza en función de la temperatura de calentamiento de un
tratamiento térmico de Recocido aplicado a un acero AISI-SAE 1060.
Grafica 2. Variación de la dureza en función del Recocido a diferentes temperaturas de
calentamiento [◦C]. Datos obtenidos en el laboratorio.
Por medio de esta grafica podemos observar que las probetas de recocido presentan valores de
dureza muy cercanos, notamos que a mayor temperatura de recocido disminuirá la dureza esto
puede deberse a que a una mayor temperatura a la cual se exponga el acero y posteriormente dejarlo
enfriar en un medio (horno) permitirá que haya una mayor disociación de los átomos, tenemos que
tener presente que este acero tenía un tratamiento térmico previo de recocido total. Como
conclusión un enfriamiento lento en el horno y una perlita gruesa proporcionan una resistencia
relativamente baja y buena ductilidad. Tomamos la probeta que fue enfriada al aire desde una
temperatura de 600ºC como recocido ya que su dureza disminuyo en comparación a la de referencia
y adquirio ductilidad.
48
49
50
51
52
53
Recocido600°C
aire desde600°C
Recocido750°C
Recocido950°C
Du
reza
[H
RA
Normalizado a diferentes temperaturas de calentamiento [◦C]
Dureza vs Variación de la temperatura de calentamiento en un Normalizado
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7.11 Grafica 3. Valores obtenidos de dureza [HRA] para las probetas sometidas a tratamiento de
recocido y normalizado.
Grafica 3. Dureza en función de la Variación de la temperatura de calentamiento. Datos tomados en el lab.
8. CONCLUSIONES
La esferoidita es un microconstituyente que aparece en algunos aceros. Está
formado por una matriz ferrítica con partículas gruesas de cementita. En esta
estructura las dislocaciones encuentran muchas menos intercaras cementita - ferrita
que en la perlita y otros microconstituyentes y esto hace que las dislocaciones se
propaguen con facilidad, formando aleaciones muy dúctiles y tenaces.
Se puede entender el recocido como el calentamiento del acero por encima de las
temperaturas de transformación a la fase austenítica seguida de un enfriamiento
lento. El resultado de este lento enfriamiento es el de obtener un equilibrio
estructural y de fase en los granos del metal.
Un enfriamiento lento en el horno y una perlita gruesa proporcionan una resistencia
relativamente baja y buena ductilidad.
Con el tratamiento térmico de recocido se logra aumentar la elasticidad, mientras
que disminuye la dureza. También facilita el mecanizado de las piezas al
homogeneizar la estructura, afinar el grano y ablandar el material, eliminando la
acritud que produce el trabajo en frío y las tensiones internas.
010203040506070
Du
reza
[H
RA
]
Diferentes temperaturas de calentamiento [◦C]
Dureza vs Variación de la temperatura de calentamiento en un Recocido
TRATAMENTOS TERMICOS 24 de septiembre
de 2012
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El normalizado tiene por objeto dejar un material en estado normal, es decir,
ausencia de tensiones internas y con una distribución uniforme del carbono. Se
suele emplear como tratamiento previo al temple y al revenido.
En el normalizado la velocidad de enfriamiento es mayor, y la dureza obtenida
también es mayor comparado con el recocido a las mismas temperaturas.
En el recocido las velocidades de enfriamiento son lentas, la microestructura se
acerca a las obtenidas en el equilibrio, y las durezas obtenidas son menores
comparadas con las de normalizado.
9. REFERENCIAS
Valencia, tecnología del tratamiento térmico de los metales. Ed, Universidad de Antioquia,
Medellín, 2009.
D. Askeland, Ciencia e Ingeniería de los Materiales, México, Internacional Thomson
Editores, 1999.
CALLISTER JR, WILLIAM D.”INTRODUCCION A LA CIENCIA E INGENIERIA DE
LOS MATERIALES “. Editorial Reverté S.A. Volumen 2. Barcelona, España. Junio 2007.
APRAIZ BARREIRO, JOSÉ. “TRATAMIENTOS TERMICOS DE LOS ACEROS”.
Editorial Dossat 2000. Volumen 10. Madrid, España.1953.
http://webpagues.ull.es/users/mhdezm/Transparencias/TRATAMIENTOS-TERMICOS.pdf.
Apuntes de clase de Tratamientos térmicas de la profesora Sandra Garcia.