Tratamientos termoquímicos y superficiales

Frecuentemente mediante tratamiento se puede conseguir exclusivamente que la pieza incremente su dureza superficial.

Si se realiza un temple de toda la pieza varían las propiedades en toda ella; sin embargo, con frecuencia interesa mantener las propiedades originales de la pieza, exceptuando la dureza. La variación total de dureza de la pieza conduce al aumento de la fragilidad.

Para evitar esto a veces se utiliza lo que se conoce como Temple Superficial que consiste en calentar la pieza a gran velocidad de forma que el calor no llegue a penetrar más que a una pequeña profundidad.

A continuación se somete a enfriamiento para conseguir que la fina capa superficial que ha alcanzado la temperatura de temple se transforme en estructuras de temple.

Estos calentamientos, muy rápidos generalmente, se hacen individualmente pieza a pieza, utilizándose principalmente dos métodos:

Calentamiento a la llama, aplicando la llama de un quemador a la superficie del material, lo que conduce a que ésta se caliente muy rápidamente.

Calentamiento por inducción eléctrica, que consiste en envolver la superficie a calentar con unas espiras conductoras (sin entrar en contacto la espira con el material – acero -) y a continuación se hace pasar una corriente alterna por la espira, lo que induce una corriente eléctrica sobre la superficie de la pieza que por efecto Joule provoca un calentamiento muy rápido.

El gran problema de los tratamientos térmicos convencionales de los aceros consiste en que la dureza y la fragilidad crecen simultáneamente, es decir, si por tratamiento térmico se desea obtener un acero muy duro, necesariamente este acero va a estar dotado de más fragilidad cuanto más duro sea.

Los tratamientos termoquímicos vienen a resolver el problema por un mecanismo que combina tratamientos térmicos y transformación química parcial del material.

En general el procedimiento persigue, partiendo de un hacer muy poco fraga (lo cual supone generalmente muy poco contenido en carbono), provocar sobre la superficie una capa de acero de una composición química distinta que, después del tratamiento térmico, dote de gran dureza (superficial) al material.

Entre los tratamientos termoquímicos destacan la cementación y la nitruración.

Fuente: Apuntes de Ciencia de Materiales. Ingeniería Química – Universidad de Huelva

Publicado en Ciencia de materiales

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