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Trabajo Práctico N° 5: Tratamiento de los metales 1. Investigar y hacer una red conceptual indicando las propiedades de los metales (físicas - mecánicas - químicas - tecnológicas) 2. Indicar cuál es el sentido de realizarle a un metal un tratamiento, cual es el fin que se persigue. 3. Realizar una síntesis de los tratamientos térmicos especificando cada uno, las modificaciones que se logran y el modo en que se realizan. 4. Indicar en los tratamientos termoquímicos: los componentes que se utilizan, las modificaciones que se obtienen en los metales y los ciclos térmicos. 5. Especificar a través de una síntesis en red o cuadro, como se realiza un temple y las variantes según la composición de carbono (eutectoide - hipoeutectoide - hipereutectoide) Respuestas: 1. Propiedades de los metales Conductividad eléctrica Físicas Son aquellas propiedades observables y medibles que no alteran la composición de estos. Punto de ebullición alto Conductividad térmica Punto de fusión alto Dilatación térmica Calor específico Magnetismo Densidad Ópticas Mecánicas Son las que describen el comportamiento de un metal ante las fuerzas aplicadas sobre él. Elasticidad Plasticidad Tenacidad Fragilidad Dureza Fatiga 2. Los tratamientos térmicos son realizados en los materiales con el fin de cambiar su estructura y conseguir propiedades físicas y mecánicas, especialmente dureza, resistencia y elasticidad. Además, modifica piezas terminadas para otorgarles las propiedades definitivas exigidas. 3. Los tipos de tratamientos térmicos que hay son los siguientes: - Temple: Hecho con la finalidad de aumentar la dureza y la resistencia del acero, se calienta el material a una temperatura muy elevada y luego se enfría rápidamente de una manera brusca. Además, existen diferentes tipos de temples dependiendo de su composición de carbono. - Revenido: Aplicado en aceros previamente templados, este proceso consiste en calentar la pieza hasta cierta temperatura para así poder reducir las tensiones internas generadas en el temple. Haciendo esto, se mejora la tenacidad de este dejándolo con una mejor dureza o resistencia. - Recocido: Este tratamiento consiste en el aumento de temperatura (800- 925°) en la pieza, para luego enfriarla de un modo lento. Con esto se consigue aumentar la elasticidad disminuyendo la dureza, para así facilitar el mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, afinar el grano y suavizar el material. - Normalizado: Generalmente usado como tratamiento previo al temple y revenido, consiste en dejar un material en estado normal. Con esto último se refiere a la ausencia de tensiones internas y la distribución uniforme del carbono. Químicas Son las que indican la posibilidad de los metales de cambiar su estructura atómica, produciendo así distintos elementos. Resistencia a la corrosión Resistencia a la oxidación Actúan como agentes reductores. Formación de cationes Formación de iones Resistencia mecánica Mecanibilidad Maleabilidad Son las que indican la disposición de un metal para poder trabajar con o sobre él. Soldabilidad Tecnológicas Colabilidad Resiliencia Ductilidad Acritud 4. Los tratamientos termoquímicos existentes son los siguientes: - Cementación (C): Durante la cementación, la dureza superficial de una pieza de acero dulce es aumentada provocando así que la concentración de carbono en la superficie suba. Esto le otorga propiedades tales como dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo. - Nitruración (N): En este proceso, se enriquece la superficie de la pieza, ya sea acero o fundición, en nitrógeno calentándola a una temperatura de entre 500 y 580 °C. Como resultado de esto, el material adquiere más dureza y una alta resistencia a la corrosión, modificando sus propiedades. - Cianuración (C+N): Este consiste en el endurecimiento de pequeñas piezas de acero mediante baños de cianuro, carbonato y cianato sódico a temperaturas de entre 760 y 950 °C. - Carbonitruración(C+N): En dicho proceso, carbono y nitrógeno son introducidos de manera superficial en el material a temperaturas de 650 a 850 °C, pero con hidrocarburos tales como metano, etano o propano; amoníaco y monóxido de carbono. Todo lo dicho anteriormente hace que el producto se endurezca en la superficie, logrando así más resistencia. - Sulfinización (S+N+C): En este tratamiento, el metal es introducido en azufre a bajas temperaturas (565 °C) mediante un baño de sales. Esto logra que la resistencia de este aumente debido al desgaste sufrido por parte de dicho tratamiento. 5. Variantes Realización Temple Se calienta el material a una temperatura ligeramente más elevada que la crítica superior Ac (700-950 °C) y se enfría rápidamente en agua, aceite, etc. Temple continuo completo Es aplicado a aceros hipoeutectoides con un porcentaje de carbono superior a 0,9%. La pieza es calentada hasta la temperatura de temple (que dependerá del tipo de material que se somete al proceso) y seguidamente es enfriada en el medio correspondiente (agua, sales, aceite, aire). El elemento resultante será la martensita. Temple continuo incompleto Aplicado a los aceros hipoeutectoides, aquí se calienta la pieza hasta la temperatura indicada, transformando así la perlita en austenita y manteniendo intacta la cementita. Cuando se enfría, la estructura que queda está formada por martensita y cementita. Temple escalonado Se calienta el acero a la temperatura adecuada y se mantiene hasta transformarlo en austenita, rápidamente se enfría en un baño de sales con una temperatura uniforme hasta convertirlo en bainita. Temple superficial Se calienta de manera rápida y superficial a la pieza y se la enfría de la misma manera, obteniendo la austenización en la capa superior. Esto logra como resultado un núcleo blando y tenaz y una superficie dura y resistente al rozamiento. Temple por inducción Las piezas se calientan rápidamente a temperatura de austenización mediante inducción electromagnética, una vez alcanzada esa temperatura, se aplica una ducha fría que genera el temple. Este proceso aumenta la dureza y durabilidad del material, aportándole excelentes propiedades que cambian su estructura. Bibliografía Torres Búa, M. (s.f). “2. Propiedades de los materiales”. Extraído de: https://www.edu.xunta.gal Torres Búa, M. (s.f). “2.1. Propiedades físico químicas”. Extraído de: https://www.edu.xunta.gal Torres Búa, M. (s.f). “2.2 Propiedades mecánicas”. Extraído de: https://www.edu.xunta.gal Torres Búa, M. (s.f). “2.3 Propiedades tecnológicas”. Extraído de: https://www.edu.xunta.gal Zita, A. (17 de septiembre de 2020). TodaMateria. “Propiedades de los metales”. Extraído de: https://www.todamateria.com https://www.edu.xunta.gal/ https://www.edu.xunta.gal/ https://www.edu.xunta.gal/ https://www.edu.xunta.gal/ https://www.todamateria.com/
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