Creación de prototipos y la fabricación involucran varios procesos de tratamiento térmico, que puede afectar significativamente las propiedades de los metales. A menudo nos preguntan cuál es la diferencia entre templar y anodizar. Aunque estos procesos pueden parecer similares, tienen propósitos diferentes. Comprender las sutilezas puede ayudarle a tomar decisiones informadas para su proyecto.
Los métodos de tratamiento térmico se utilizan para cambiar las propiedades físicas de los metales. Ambos implican calefacción y refrigeración. Sin embargo, el templado generalmente se realiza después del endurecimiento para reducir la fragilidad de los metales, mientras que el recocido se usa para ablandar y mejorar la flexibilidad y usabilidad de los metales.
Saber qué proceso es mejor para su proyecto le ayudará a tomar la decisión correcta. La aplicación incorrecta puede dar lugar a resultados subóptimos, afectando tanto a la calidad del producto final como a su rendimiento.
Comprender los conceptos básicos
¿Qué es el recocido?
Definición y propósito
El proceso de recocido implica calentar metales a una temperatura específica, mantenerlos y enfriarlos lentamente.
Este proceso se utiliza para ablandar los metales, haciéndolos más flexibles. También es menos probable que se rompan o agrieten. Este proceso alivia cualquier tensión interna creada durante los pasos de fabricación anteriores.
¿Cuál es la importancia del recocido?
Metales que necesitan un mecanizado extenso y formando requieren recocido. El proceso de recocido ablanda los metales, haciéndolos más fáciles de formar y reduciendo la posibilidad de daños. El metal también es más capaz de resistir procesos de fabricación adicionales sin perder integridad estructural.
¿Qué es el templado?
Definición y propósito
El proceso de templado aumenta la resistencia de los metales una vez endurecidos. El metal se calienta a una temperatura justo por debajo de su punto crítico y luego se deja enfriar. Este proceso disminuye la fragilidad mientras mantiene una gran cantidad de dureza en el metal endurecido.
El templado es el proceso de lograr un equilibrio entre tenacidad y dureza para hacer un metal adecuado para usos prácticos.
¿Cuál es la importancia del temple?
El templado es necesario para abordar la fragilidad que a menudo se asocia con el procedimiento de endurecimiento. Si bien los metales endurecidos son fuertes, también pueden ser demasiado frágiles para usarlos en muchas aplicaciones. Podemos templar el metal para reducir su fragilidad y al mismo tiempo aumentar su dureza. Esto lo hace más resistente al impacto y al desgaste.
El proceso de recocido
Tipos de recocido
Recocido completo
El proceso de recocido completo implica:
- Calentar metales a temperaturas superiores a sus puntos críticos.
- Mantener esta temperatura para transformar la microestructura.
- Enfriarlos lentamente en un horno.
Este tipo de recocido produce un metal blando y maleable ideal para su posterior mecanizado o conformado.
Proceso de recocido
El proceso de recocido, también llamado recocido intermedio, se lleva a cabo por debajo de la temperatura crítica.
Este tipo de recocido restaura la ductilidad de los metales que han sido endurecidos por trabajo, lo que les permite trabajar en frío sin romperse ni agrietarse.
Recocido esferoidizado
El recocido esferoidal tiene como objetivo crear una forma redondeada o esférica de carburos dentro del acero.
Este tipo de recocido implica calentar durante un largo tiempo a una temperatura justo por debajo de la crítica. Esto da como resultado un metal blando y flexible, lo que facilita su mecanizado.
Proceso de recocido: pasos clave
Calefacción
Este es el primer paso del recocido. La temperatura dependerá del tipo de metal y de las propiedades deseadas. El metal debe calentarse a la temperatura correcta para alcanzar la transformación de microestructura requerida.
Tenencia
Luego, el metal se mantiene a la temperatura deseada durante un período específico. Este tiempo permite homogeneizar la estructura interna del metal y aliviar las tensiones internas.
Refrigeración controlada
Después del remojo, el metal se enfría a un ritmo controlado. La velocidad de enfriamiento es crucial para determinar las propiedades finales. El enfriamiento lento en un horno asegura que el metal sea suave y flexible.
Materiales aptos para el Recocido
Metales frecuentemente recocidos
Se pueden recocer diferentes metales, como acero, cobre y aluminio. El recocido de cada metal tiene diferentes beneficios, como una mejor trabajabilidad y propiedades mecánicas.
Beneficios del recocido de metales específicos
- Acero: El recocido mejora la elasticidad del acero, lo que facilita darle forma y cortar.
- Cobre: El recocido aumenta la flexibilidad y maleabilidad del cobre endurecido. Esto permite mayores deformaciones sin agrietarse.
- Aluminio: El aluminio recocido se vuelve más maleable y más accesible a la forma. Esto es útil en muchos procesos de fabricación.
- Latón: Al recocer el latón se reduce su dureza y fragilidad. Esto lo hace más adecuado para operaciones complejas de mecanizado y conformado.
El proceso de templado
Tipos de templado
Templado a baja temperatura
El templado a baja temperatura se realiza a temperaturas entre 150 grados C y 300 grados C. Esto reduce la fragilidad manteniendo una cantidad considerable de dureza. Este método de templado es mejor para herramientas que deben ser altamente resistentes al desgaste.
Templado a temperatura media
El templado a temperatura media se realiza entre 300°C y 500°C. Este proceso es un equilibrio entre tenacidad y dureza. Es ideal para componentes estructurales que necesitan resistir tensiones e impactos.
Templado a alta temperatura
El templado a alta temperatura entre 500 °C y 650 °C aumenta la tenacidad y reduce la dureza del metal. Este tipo de templado se puede utilizar en componentes o piezas importantes sometidas a cargas e impactos pesados.
El proceso de templado: pasos clave
Calentar a una temperatura inferior a la crítica
El primer paso es calentar el metal por debajo de su temperatura crítica. Este calentamiento controlado altera la microestructura del metal para reducir la fragilidad sin comprometer la dureza.
Temperatura de mantenimiento
Una vez que el metal alcanza una temperatura específica, se mantiene a esa temperatura o se remoja durante un período específico. Durante este tiempo, la microestructura se estabiliza y las propiedades de tenacidad y dureza se equilibran.
Tasa de aire de refrigeración
Después de sujetar el metal, se deja enfriar a velocidad de aire. Este enfriamiento controlado permite que el metal conserve las propiedades que logró mediante el templado. La velocidad de enfriamiento puede variar según los requisitos y el uso previsto del metal.
Materiales aptos para Templado
Metales comúnmente templados
Los aceros como el acero al carbono, el acero para herramientas y el acero aleado se templan comúnmente. El templado puede mejorar las propiedades mecánicas de otros metales, como el hierro fundido.
Beneficios de templar metales específicos
- Acero carbono： Reduce la fragilidad al tiempo que aumenta la dureza. Esto lo convierte en un material ideal para componentes estructurales y herramientas.
- Aleación de acero： El acero aleado templado aumenta su resistencia y tenacidad. Esto es importante para aplicaciones en las industrias automotriz y aeroespacial.
- Herramienta de acero: El acero templado para herramientas equilibra la dureza con la tenacidad para garantizar que las herramientas puedan resistir altas tensiones y desgaste.
- Hierro fundido: El hierro fundido templado mejora la resistencia al impacto y reduce el agrietamiento por tensión.
Recocido vs Templado: Comparación
Aquí hay una comparación rápida entre recocido y templado:
| Aspecto | Recocido | Templado |
|---|---|---|
| Niveles de calor | Calentamiento por encima de la temperatura crítica. | Calentamiento por debajo de la temperatura crítica. |
| Duración del proceso | Mayor duración con enfriamiento lento para lograr suavidad y ductilidad. | Menor duración con refrigeración por aire para equilibrar dureza y tenacidad. |
| Métodos de enfriamiento | Enfriamiento lento, a menudo en un horno, para lograr un estado suave y libre de tensiones. | Refrigeración por aire para conservar algo de dureza y al mismo tiempo aumentar la tenacidad. |
| Dureza del material | Da como resultado un metal más blando y dúctil, lo que facilita el mecanizado y la forma. | Reduce la fragilidad de los metales endurecidos pero conserva algo de dureza, proporcionando un equilibrio entre resistencia y ductilidad. |
| Dureza del material | Mejora la trabajabilidad pero no mejora significativamente la tenacidad. | Aumenta la tenacidad, haciendo que el metal sea más resistente a impactos y tensiones. |
| Aplicaciones en la industria | Se utiliza donde es necesario moldear fácilmente los metales, como en la fabricación de piezas de automóviles, electrodomésticos y materiales de construcción. Prepara metales para procesos posteriores de trabajo en frío. | Comúnmente utilizado en la producción de herramientas, piezas de maquinaria y componentes estructurales que requieren una combinación de dureza y tenacidad. Garantiza que los componentes puedan resistir el desgaste y las tensiones mecánicas. |
¿Cuándo utilizar recocido en lugar de templado?
Tanto el recocido como el revenido se utilizan para diferentes propósitos, dependiendo de las propiedades deseadas. Cuándo utilizar recocido en lugar de templado:
Para mayor elasticidad y suavidad.
Cuando se desea aumentar la ductilidad o suavidad de un metal, el recocido es la solución. Esto es importante, especialmente cuando el metal se someterá a un mecanizado, conformado o doblado extenso. El metal se vuelve más fácil de manipular al reducir su dureza y hacerlo flexible.
Cómo aliviar el estrés interno
Cuando el objetivo es reducir las tensiones internas en el metal, se prefiere el recocido. Estas tensiones pueden desarrollarse a partir de diversos procesos de fabricación, como soldadura, trabajo en frío o fundición. Podemos evitar deformaciones y grietas debido a tensiones internas mediante el recocido.
Preparar metales para procesos posteriores
El metal debe recocerse para su procesamiento posterior, como el trabajo en frío o el conformado. El metal es más maleable y puede deformarse sin riesgo de romperse o agrietarse.
Mejora de la conductividad eléctrica
Algunos metales, como el cobre y el aluminio, se recocen para mejorar su conductividad eléctrica. El recocido suaviza los metales y alivia las tensiones internas. Esto mejora su capacidad para conducir electricidad.
Mejorar la maquinabilidad
Si el metal se va a cortar o perforar, el recocido mejorará su maquinabilidad. Los metales más blandos se pueden mecanizar de manera más eficiente, mejorando los acabados y reduciendo el desgaste de las herramientas.
Conclusión
Comprender la diferencia entre recocido, revenido y otros procesos de tratamiento térmico es esencial antes de seleccionar el adecuado para su proyecto. El proceso de recocido ablanda los metales y aumenta su flexibilidad. También alivia el estrés, mejora la maquinabilidad y reduce la cantidad de calor que se genera. Esto es ideal para mecanizado extenso. El templado aumenta la tenacidad de los metales endurecidos y reduce su fragilidad, lo que garantiza su durabilidad.
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Preguntas frecuentes
¿Cuáles son las temperaturas utilizadas en el templado y recocido?
El recocido implica calentar metales a temperaturas superiores a su temperatura crítica, que varían de 700 °C a 900 °C según el tipo de metal. Por el contrario, el templado implica calentar el metal por debajo de su temperatura crítica, generalmente entre 150 grados C y 650 grados C, dependiendo de la dureza y resistencia deseadas.
¿Qué es más caro, el templado o el recocido?
El costo del templado y recocido puede variar según sus necesidades específicas y la escala del proceso. Generalmente, el recocido es más caro debido a los tiempos prolongados de calentamiento y enfriamiento.
¿Cuál es el papel del recocido y templado en la microestructura del acero?
La microestructura del acero se transforma mediante el recocido. Se calienta por encima de la temperatura crítica y luego se enfría lentamente. Esto refina la veta, haciendo que el acero sea flexible y resistente a las tensiones internas. El templado cambia la microestructura del acero que ya ha sido endurecido, disminuyendo la fragilidad y aumentando la tenacidad.
¿Se puede combinar el recocido con otros tratamientos térmicos?
Puede combinar el recocido con otros métodos de tratamiento térmico. Puede recocer un metal más blando para darle más forma y mecanizado. Luego, puedes endurecer y templar el metal para obtener las propiedades deseadas.
¿Cuál es el tratamiento térmico más rentable para el procesamiento de metales a granel?
Los requisitos específicos de la aplicación determinarán el método de tratamiento térmico más rentable. El proceso de recocido es una solución rentable para metales que requieren un ablandamiento intermedio en múltiples etapas de trabajo en frío. El templado después del endurecimiento es una opción económica para metales que necesitan un equilibrio entre dureza y tenacidad.
Más recursos:
Microestructura de acero – Fuente: El fabricante
Maquinabilidad de los metales – Fuente: Caja de herramientas de ingeniería
Combinando tratamientos térmicos – Fuente: Ciencia Directa
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Durante los últimos 10 años, he estado inmerso en diversas formas de fabricación de chapa metálica, compartiendo aquí ideas interesantes de mis experiencias en diversos talleres.
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Kevin Lee
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