Endurecimiento del acero: ¿qué métodos existen y cómo funcionan?

El acero puede ser endurecido de diferentes maneras. Qué métodos de endurecimiento existen y cómo funcionan exactamente, puede aprender en detalle en esta publicación. Además, lo que sigue siendo importante después del endurecimiento y por qué es necesario atemperar el acero en muchos casos.

Propósito del curado.

El propósito del curado es siempre aumentar la resistencia del acero o su resistencia mecánica. En algunos casos, esto puede ser necesario para ciertas aplicaciones si la dureza alcanzable no se puede lograr mediante la selección adecuada de la aleación de acero.

curación

Por endurecimiento se entiende un cambio estructural del acero para una mayor resistencia, que se extiende sobre toda la sección transversal de la pieza de trabajo. Este no es necesariamente el caso con otros métodos de endurecimiento. En el caso del llamado endurecimiento de la carcasa, por otro lado, el acero no se endurece completamente, sino que solo la superficie del acero se endurece.

Proceso de curado principal.

Aparte del endurecimiento de la caja, que es una forma especial de endurecimiento, hay otros métodos importantes de endurecimiento:

  • Umwandlungshärtung
  • endurecimiento
  • precipitación

Umwandlungshärtung

El proceso de endurecimiento por transformación es la forma más importante y frecuentemente utilizada de endurecimiento del acero. Funciona transformando el hierro ferrítico en otra estructura, a saber, el hierro austenítico.

Proceso durante el endurecimiento de la transformación.

El proceso de transformación es químicamente muy complejo. Al final del proceso, la mayor cantidad de carbono disponible libremente en el hierro aumenta la formación de la llamada martensita (una microestructura especial con alta resistencia).

La formación de martensita se puede controlar por la diferencia de temperatura (temperatura de enfriamiento). Cuanto más baja sea la temperatura de enfriamiento y más alta la velocidad de enfriamiento, más martensita se formará y más duro se volverá el acero después de que se haya completado el endurecimiento. Se utilizan diferentes medios de refrigeración:

  • agua
  • aceite
  • aire
  • gases puros
Requisitos de endurecimiento.

El contenido de carbono del grado de acero determina qué tan bien puede endurecer el acero. Por lo tanto, los aceros de bajo carbono sin alear primero deben carburarse (como se describe en el caso del acero endurecido). El nivel de contenido de cromo en un grado de acero, por otro lado, determina qué tan profundo puede endurecerse una pieza de trabajo. Cuanto mayor sea el contenido de cromo, mejor será la capacidad de endurecimiento.

endurecimiento

El endurecimiento en frío es un proceso que, comparativamente, influye menos en la dureza del acero. Cuando se deforma el acero por ciertos métodos, cambia su densidad de dislocación. Entonces se vuelve más difícil de deformar y aumenta de fuerza. Su fuerza de rendimiento también aumenta. Dicha pre-deformación puede llevarse a cabo, por ejemplo, haciendo rodar el acero.

precipitación

El endurecimiento por precipitación solo funciona bajo ciertas condiciones, y no con todas las aleaciones. Los metales de aleación deben tener ciertas propiedades, de modo que este tipo de curado sea factible.

método

En primer lugar, la aleación se calienta en la medida en que los elementos de precipitación planificados se disuelven. La temperatura no debe ser ni demasiado alta ni demasiado baja, de modo que el resultado del endurecimiento o la cohesión de la aleación no esté en peligro. Luego se apaga, y la estructura interior cambia. Los elementos previamente disueltos están ahora finamente distribuidos en el metal y dificultan las dislocaciones en su movimiento. Esto aumenta la resistencia del metal.

Consejos y trucos

Después del endurecimiento, un acero debe ser templado. El revenido es un calentamiento hasta una cierta temperatura para liberar el acero de sus esfuerzos internos después del endurecimiento. Dependiendo de la temperatura, el temple también cambia las propiedades del acero. Temperaturas demasiado altas conducen a la pérdida de la tenacidad del acero.

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