Tratamiento térmico de piezas torneadas de precisión

El tratamiento térmico de un componente mecanizado de precisión es un proceso controlado de calentamiento y enfriamiento que altera las propiedades físicas del metal para lograr un requisito específico. En muchos casos, el tratamiento térmico se utiliza para aumentar la resistencia, la dureza y la resistencia al desgaste. Sin embargo, según el material y el proceso en cuestión, también se puede utilizar para aliviar la tensión interna, mejorar la maquinabilidad y mejorar las propiedades eléctricas o magnéticas, o aumentar la ductilidad y la suavidad.

El proceso de tratamiento térmico consta de 3 pasos básicos:

1. Calentamiento:el metal se calienta a una temperatura específica donde cambiarán las propiedades estructurales.
2. Remojo:el metal se mantiene a la temperatura especificada hasta que toda la pieza se haya calentado uniformemente.
3. Enfriamiento:el metal se enfría nuevamente a temperatura ambiente a una velocidad específica.

El tratamiento térmico se usa principalmente en aceros y aleaciones de acero, pero también se puede usar en algunos grados de aluminio. Pioneer Service tiene experiencia en el mecanizado y el tratamiento térmico de una amplia variedad de aleaciones de acero y material de acero al carbono para cumplir con los requisitos del proyecto.

Hay 4 tipos básicos de tratamiento térmico para el acero:

1. Endurecimiento:como su nombre indica, este proceso se utiliza para endurecer el material y hacerlo más fuerte. Sin embargo, con este proceso, la ductilidad del material también disminuirá (es decir, se volverá más frágil) y, según la aplicación, creará la necesidad de revenido después del endurecimiento.

Para las piezas que requieren endurecimiento, el material se calienta lentamente a una temperatura alta, se sumerge a una temperatura particular durante un tiempo específico y luego se enfría rápidamente sumergiéndolos en agua o aceite. Este enfriamiento rápido en un líquido se denomina extinción.

Para el acero al carbono, el acero debe enfriarse a menos de 1000 grados Fahrenheit en menos de 1 segundo. Para los aceros aleados, la velocidad de enfriamiento disminuirá.

1. Revenido:el endurecimiento de un material aumenta las tensiones internas y el revenido las aliviará. El material pasará por un proceso similar de 3 pasos en el endurecimiento, aunque se realiza a temperaturas más bajas. El proceso de enfriamiento para el templado casi siempre se realiza en aire y no en un líquido.
2. Recocido:el recocido se usa a menudo para aumentar la ductilidad de los materiales (haciendo que el metal sea menos propenso a agrietarse), para aliviar la tensión o ablandar el metal. Generalmente se considera lo opuesto al endurecimiento. En este proceso, el metal se calienta muy lentamente a una temperatura específica, se mantiene allí durante un período de tiempo específico (remojo) y luego se enfría lentamente al aire, generalmente dejando las piezas en el horno mientras se enfría normalmente. Con aceros con bajo contenido de carbono, la temperatura de recocido es alta y, a medida que aumenta el nivel de carbono, la temperatura de recocido disminuirá.
3. Normalización:este proceso se utiliza para aliviar las tensiones internas que se crearon durante el mecanizado. Para la normalización, las piezas se retirarán del horno para que se enfríen con aire después de la etapa de calentamiento y remojo. La extracción del horno hará que las piezas se enfríen a un ritmo más rápido, aunque la masa de las piezas afectará a ese ritmo (las piezas más pequeñas y delgadas se enfriarán más rápido que las más grandes y gruesas). El acero normalizado es más resistente que el acero recocido.

Si bien hay muchas propiedades del metal que se pueden mejorar mediante el tratamiento térmico, el proceso puede tener algunos efectos adversos en la superficie de la pieza.

1. Sarro en la superficie del componente, que afecta el acabado de la superficie
2. Distorsión de la pieza:algunas piezas largas y delgadas se doblarán o distorsionarán en el proceso de tratamiento térmico
3. Coloreado de la pieza:el proceso de tratamiento térmico oscurecerá el material y dejará de tener el brillo que tenía después del mecanizado.

Es posible que las piezas se puedan enderezar después del tratamiento térmico para eliminar la distorsión y, por lo general, es posible esmerilarlas para lograr el acabado superficial consistente requerido. Sin embargo, el color de la pieza rara vez puede volver al estado que tenía antes del tratamiento térmico. Aquí está el mismo componente que se muestra después del tratamiento térmico y la molienda:

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