Aceros Normalizados 1o3l2w

ACEROS NORMALIZADOS El normalizado es un tratamiento térmico que se emplea para dar al acero una estructura y características tecnológicas que se consideran el estado natural o final del material que fue sometido a trabajos de forja, laminación o tratamientos defectuosos. Se hace como preparación de la pieza para el temple. El procedimiento consiste en calentar la pieza entre 30 y 50 grados centígrados por encima de la temperatura crítica superior, tanto para aceros hipereutectoides, como para aceros hipoeutectoides, y mantener esa temperatura el tiempo suficiente para conseguir la transformación completa en austenita. A continuación se deja enfriar en aire tranquilo, obteniéndose una estructura uniforme. Con esto se consigue una estructura perlítica con el grano más fino y más uniforme que la estructura previa al tratamiento, consiguiendo un acero más tenaz. Es lo que llamamos perlita fina (observar un diagrama TTT, de la fase austenita y posteriormente realizar una isoterma a una temperatura determinada). Factores que influyen    

La temperatura de cristalización no debe sobrepasar mucho la temperatura crítica. El tiempo al que se debe tener la pieza a esta temperatura deberá ser lo más corto posible. El calentamiento será lo más rápido posible. La clase y velocidad de enfriamiento deberán ser adecuados a las características del material que se trate.

El normalizado es un tipo de tratamiento de calor aplicable sólo a los ferrosos. El mismo difiere del recocido en que el metal es calentado a una temperatura mas alta y luego sacado del horno para enfriamiento en el aire. El propósito del normalizado es para remover esfuerzos internos inducidos por el tratamiento por calor, soldadura, fundición, forjado, formado o maquinado. El esfuerzo, si no es controlado, lleva a la falla del metal; por lo tanto, antes del templado del acero, usted debería normalizarlo primero para asegurar los máximos resultados deseados. Usualmente, los aceros de bajo carbono no requieren normalizado; sin embargo, si estos aceros son normalizados, no resulta ningún efecto riesgoso. Las fundiciones son usualmente recocidas, en ves de ser normalizadas; sin embargo, algunas fundiciones requieren el tratamiento de normalizado. La tabla muestra los períodos de homogenización para el acero normalizado. Nótese que el tiempo de homogenización térmicas varía con el espesor del metal.

Los aceros normalizados son mas tenaces y fuertes que los aceros recocidos. En la condición normalizada, el acero es mas tenaz que en cualquier otra condición estructural. Las partes sujetas a impactos y aquellas que requieren dureza máxima con resistencia a los esfuerzos externos son usualmente normalizadas. En el normalizado, la masa de metal tiene una influencia sobre el régimen de enfriamiento y en la estructura resultante. Las piezas delgadas se enfrían mas rápido y son mas tenaces luego del normalizado que las piezas gruesas. En el recocido (enfriamiento en el horno), la dureza de las dos es casi lo mismo.

El tratamiento de templado para la mayoría de los metales consisten en el calentamiento del metal a una temperatura establecida y luego el enfriamiento rápido del mismo al sumergirlo en aceite, agua o agua salina. La mayoría de los aceros requieren enfriamiento rápido (“quenching” en Inglés) para el templado pero pocos pueden ser enfriados por aire con los mismos resultados. El temple incrementa la dureza y la resistencia del acero, pero lo vuelve menos dúctil. Generalmente, cuanto mayor temple tiene el acero, mas frágil se vuelve. Para quitar algo de la fragilidad, se debe revenir el acero luego del templado. Muchos metales no ferrosos pueden ser templados y su resistencia incrementada por un calentamiento controlado y un rápido enfriamiento. En este caso, el proceso es llamado tratamiento por calor en lugar de templado. Para templar el acero, usted debe enfriar el metal rápidamente luego de homogeneizarlo a temperatura ligeramente superior a su punto crítico superior. Los períodos de homogenización aproximados para templar el acero están listados en la tabla. La adición de aleaciones al acero disminuye el régimen de enfriamiento requerido para producir el temple. Una disminución en el régimen de enfriamiento es una ventaja, dado que disminuye el peligro de rotura o alabeo.

El hierro puro, el hierro forjado o fraguado, y los aceros de extremadamente bajo carbono tienen muy pocas propiedades de templado y son difíciles de templar por tratamiento de calor. El hierro fundido tiene capacidades limitadas para el templado. Cuando usted enfría hierro fundido rápidamente, el mismo forma hierro blanco, que es duro y frágil. Y cuando usted lo enfría lentamente, el mismo forma hierro gris, que es blando pero frágil bajo los impactos. Con el acero al carbono ordinario, la máxima dureza obtenida por el tratamiento térmico o de calor depende casi enteramente del contenido de carbono en el acero. A medida que el contenido de carbono se incrementa, la habilidad de

templado del acero se incrementa; sin embargo, esta capacidad de templado con un incremento del contenido de carbono continua sólo hasta cierto punto. En la práctica, 0,80 por ciento de carbono es requerida para una dureza máxima. Cuando usted incrementa el contenido de carbono mas allá del 0,80%, no hay incremente de dureza, pero hay un incremento en la resistencia al desgaste. Este incremento en la resistencia al desgaste es debido a la formación de una sustancia llamada cementita dura. Cuando usted produce una aleación de acero para incrementar su dureza, las aleaciones vuelven al carbono mas efectivo para incrementar la dureza y resistencia. Debido a esto, el contenido de carbono requerido para producir máxima dureza es menor que lo requerido para los acero al carbono ordinarios. Usualmente, las aleaciones de acero son superiores a los aceros al carbono. Los aceros al carbono son usualmente enfriados rápidamente en salmuera o agua, y las aleaciones de aceros son generalmente enfriadas rápidamente en aceite. Al templar acero al carbono, recuerde que debe enfriar el acero debajo de los 1000ºF en menos de 1 segundo. Cuando agrega aleaciones al acero, el límite de tiempo para que la temperatura caiga debajo de los 1000ºF se incrementa sobre el límite e 1 segundo, y un medio de enfriamiento rápido mas lento puede producir la dureza deseada.

El enfriamiento rápido produce esfuerzos internos extremadamente altos, y para aliviarlos, puede revenir el acero justo antes de que se vuelva frío. La parte es quitada del baño de enfriamiento rápido a una temperatura de cerca de 200ºF dejándola que se enfríe al aire. El rango de temperaturas desde 200ºF bajando hasta la temperatura ambiente es llamado rango de ruptura (o “cracking range”) y usted no quiere que el acero pase a través del mismo.