Informes Mk2013A Jesús Miguel Peralta 156: agosto 2015

Tratamientos Térmicos

Objetivo

Comprender la importancia que tienen las propiedades de los materiales en el momento de su utilización, pues de ellas depende la forma de procesar y manejar dichos materiales ademas garantizar su tiempo de vida.

Definición

El Tratamiento Térmico involucra varios procesos de calentamiento y enfriamiento para efectuar cambios estructurales en un material, los cuales modifican sus propiedades mecánicas. En los tratamientos térmicos se proporcionan a los materiales propiedades específicas adecuadas para su conformación o uso final.

No modifican la composición química de los materiales, pero si otros factores tales como los constituyentes estructurales y la granulometría, y como consecuencia las propiedades mecánicas.

Tipos de Tratamientos Térmicos

Temple.

El temple es una condición que se produce en metal o en aleación por efecto de tratamiento mecánico o térmico impidiéndole estructuras y propiedades. El tratamiento térmico requiere que se caliente la aleación hasta una temperatura por debajo de su punto de fusión por un tiempo especifico, seguido de su disminución rápida de temperatura en agua o aceite. Y se produce endurecimiento adicional que aumenta la resistencia de los aceros.

Revenido

El Revenido consiste en calentar el acero después de normalizarlo seguido de un enfriamiento que puede ser rápido cuando se pretenden resultados de alta tenacidad, o lento para reducir al máximo las tensiones térmicas que pueden generar deformaciones.

El acero templado se vuelve frágil siendo inútil a estas condiciones, por eso se recurre al Revenido. Este proceso en más tenaz y menos quebradizo aunque pierde algo de dureza

Normalizado.

Es un tratamiento térmico en el cual las aleaciones porosas se calientan hasta aproximadamente 100F sobre el rango crítico, sosteniendo esa temperatura por el tiempo requerido y enfriándola a la temperatura del medio ambiente.

Es uno de los tratamientos más conocidos, que se puede utilizar para afinar y homogeneizar la estructura.

Recocido

Con este nombre se conoce a varios tratamientos con el objetivo principal de "ablandar" el acero para facilitar su mecanizado posterior.

Los recocidos no proporcionan generalmente las características más adecuadas para la utilización del acero y casi siempre el material sufre un tratamiento posterior con vistas a obtener diferentes características.

Cuando esto sucede se le conoce como "tratamiento térmico preliminar".

Cementación

Mediante este tratamiento se producen cambios, en la composición química del acero. Se consigue teniendo en cuanta el medio o la atmósfera en el que se envuelve el metal durante el calentamiento y el enfriamiento.

Lo que se busca es aumentar el contenido de carbono el la zona periférica obteniéndose después por medio de temples y revenidos, una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo.

Nitruración

Al Igual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque lo hace con mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie. Se logra calentando el acero a temperaturas comprendidas entre 400° y 550° dentro de una corriente de gas amoniaco, más nitrógeno

Ejemplos de uso de Tratamientos Térmicos

Fundición a presión del Monoblock

Se fabrica con aleación de Aluminio (800°) y hierro fundido (1200°) con un tratamiento térmico Temple, y se enfría en un horno térmico, a esta unión de metales se le conoce como "Duraluminio" que obtiene características mecánicas superiores.

En este proceso el metal es obligado a fluir hacia arriba en un molde de grafito o de metal que es mantenida hasta que el metal se haya solidificado totalmente dentro del molde.

Hornos Semi-continuos

Los hornos continuos con banda fundida, están construidos por 4 unidades conocidas como alimentación, calentamiento, enfriamiento y transportado

El alimentador deposita el material en la banda fundida y lo va transportando a través de las 3 secciones de calentamiento hasta depositarlo en la unidad de enfriamiento. Para obtener los tiempos adecuados al espesor de las piezas o a la profundidad de las capas especificadas de revenido y temple para la fabricación de piezas pequeñas como los tornillos, clavos, tuercas etc.

Fabricación de Engranes Helicoidales

para Caja de Velocidades

Los dientes de los engranajes de las cajas de cambio están redondeados para no producir ruido o rechazo cuando de cambia de velocidad. La fabricación de los dientes de los engranajes es muy cuidada para que sean de gran duración, los ejes están soportados por rodamientos de bolas y el mecanismo está sumergido en aceite denso para su lubricación.

Los engranes de las cajas de velocidades son fabricados en acero al carbono, variando su composición conforme varia el tipo de uso y la carga máxima aplicada en su funcionamiento. Después del maquinado los engranajes reciben un tratamiento térmico (cementado) en sus dientes para el endurecimiento superficial.

Importancia de los Tratamientos Térmicos en VW

Los tratamientos térmicos son de gran importancia en la industria automotriz para aumentar la resistencia y durabilidad de las piezas que se usan en los automóviles, además garantizar una fabricación adecuada ahorrando costos y mantener la calidad de las refacciones. Desde la fabricación en la lámina del auto hasta la fabricación de los motores podemos observar que estos procesos llevan cuidadosos tratamientos térmicos y que además debemos conocer para posibles fabricaciones y diferentes mantenimientos.

Cuestionario

1. ¿Que es un tratamiento térmico?

R= El Tratamiento Térmico involucra varios procesos de calentamiento y enfriamiento para efectuar cambios estructurales en un material, los cuales modifican sus propiedades mecánicas.

2. Cuando hablamos de calentar el acero después de normalizarlo seguido de un enfriamiento que puede ser rápido cuando se pretenden resultados de alta tenacidad, ¿Que tratamiento es?

R= Revenido

3. El _____ es una condición que se produce en metal o en aleación por efecto de tratamiento mecánico o térmico impidiéndole estructuras y propiedades.

a)Normalizado b)Recocido c)Temple

4. Es uno de los tratamientos más conocidos, que se puede utilizar para afinar y homogeneizar la estructura.

a)Normalizado b)Temple c)Nitruración

5. ¿En que consiste el tratamiento térmico de Cementación?

R= En aumentar el contenido de carbono el la zona periférica obteniendo después una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo.

6. "Ablandar es el objetivo principal de este tratamiento térmico

R= Recocido

7. ¿Que diferencia hay entre la Nitruración y la Cementación?

R= Igual aumenta la dureza superficial, aunque lo hace con mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie.

8. Describe un ejemplo de uso de los tratamientos térmicos.

R=Fabricación a presión del Monoblock

9. ¿Cuales son las cuatro unidades de un Horno semi-continuo?

R= Alimentación, Calentamiento, Enfriamiento y Transportado

10. Menciona 3 beneficios del uso de tratamientos térmicos en Volkswagen

1. Calidad de las piezas

2. Durabilidad y resistencia de las piezas

3. Ahorra costos en la fabricación de las piezas