Propósito del endurecimiento
El objetivo del endurecimiento es siempre aumentar la resistencia del acero o su resistencia mecánica. En algunos casos, esto puede ser necesario para ciertas aplicaciones si la dureza que se puede lograr no se puede lograr seleccionando la aleación de acero adecuada.
A través del endurecimiento
Se entiende por endurecimiento completo un cambio estructural en el acero para una mayor resistencia, que se extiende por toda la sección transversal de la pieza. Este no es necesariamente el caso de otros procesos de endurecimiento. En el llamado endurecimiento de la caja, el acero no se endurece completamente, sino que solo se endurece la superficie del acero.
Principales procesos de endurecimiento
Además del endurecimiento de la carcasa, que es una forma especial de endurecimiento, existen otros procesos de endurecimiento importantes:
- Endurecimiento de la transformación
- Endurecimiento de trabajo
- Endurecimiento por precipitación
Endurecimiento de la transformación
El proceso de endurecimiento por transformación es la forma de endurecimiento del acero más importante y más utilizada, y funciona convirtiendo el hierro ferrítico en una estructura diferente, concretamente en hierro austenítico.
Proceso de endurecimiento de la transformación
El proceso de conversión es químicamente muy complejo. Al final del proceso, la llamada martensita (una estructura especial con alta resistencia) se forma cada vez más en el hierro debido a la mayor cantidad de carbono disponible libremente.
La formación de martensita se puede controlar mediante la diferencia de temperatura (temperatura de enfriamiento). Cuanto menor es la temperatura de enfriamiento y mayor la velocidad de enfriamiento, más martensita se forma y más duro se vuelve el acero después de que se completa el endurecimiento. Se utilizan diferentes medios de enfriamiento:
- agua
- petróleo
- aire
- gases puros
Requisitos de templabilidad
El contenido de carbono del grado de acero determina qué tan bien se puede endurecer el acero. Es por eso que los aceros no aleados con un bajo contenido de carbono deben primero carburarse (como se describe en acero cementado). Por el contrario, el nivel de cromo en un grado de acero determina qué tan profundo se puede endurecer una pieza de trabajo. Cuanto mayor sea el contenido de cromo, mejor será la templabilidad.
Endurecimiento de trabajo
El endurecimiento por trabajo es un proceso que afecta la dureza del acero comparativamente menos. Si deforma el acero mediante ciertos métodos, su densidad de dislocación cambia. Entonces es más difícil de deformar y aumenta su fuerza. Su límite elástico también aumenta. Tal deformación previa se puede realizar, por ejemplo, laminando el acero.
Endurecimiento por precipitación
El endurecimiento por precipitación solo funciona en determinadas condiciones y no con todas las aleaciones. Los metales de aleación deben tener determinadas propiedades para que se pueda realizar este tipo de endurecimiento.
método
Primero, la aleación se calienta hasta tal punto que los elementos de eliminación planificados se disuelven. La temperatura no debe ser ni demasiado alta ni demasiado baja para que no se ponga en peligro el resultado del endurecimiento o la cohesión de la aleación. Luego se apaga y la estructura interna cambia. Los elementos previamente aflojados ahora se distribuyen finamente en el metal y evitan que las dislocaciones se muevan. Esto aumenta la resistencia del metal.
consejos y trucos
Después del endurecimiento, el acero también debe templarse. El revenido consiste en calentar hasta una cierta temperatura para liberar el acero de sus tensiones internas después del endurecimiento. Dependiendo de la temperatura, el revenido también cambia las propiedades del acero. Las temperaturas demasiado altas provocan la pérdida de la tenacidad del acero.
