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Tratamientos térmicos del acero en el proceso de forja

Potenciar al máximo las propiedades de los metales es clave para extraer todo el partido posible de los mismos y mejorar los procesos de producción industrial en los que estén envueltos para hacerlos mucho más eficientes y sostenibles. Para ello, es imprescindible tratarlos de manera adecuada y con la técnica y herramientas necesarias en cada caso. En este artículo, nos centramos en los tratamientos térmicos que pueden llevarse a cabo en el acero para optimizar el proceso de forja.

¿En qué consisten los tratamientos térmicos?

¿Qué son los tratamientos térmicos?

Lo primero que debemos hacer es entender a qué nos referimos cuando hablamos de este concepto en lo que al sector del metal respecta. Los tratamientos térmicos son operaciones en las que se aplican cambios de temperatura al acero, mediante calentamiento o enfriamiento, para modificar sus características mecánicas y, por tanto, sus propiedades. Es decir, aplicando cambios estructurales se consiguen modificaciones en las propiedades del acero sin necesidad de alterar su composición química.

Todos los ajustes térmicos que se realizan en cualquier aleación de acero se aplican atendiendo a una serie de condiciones específicas en función del tipo de material que se esté modificando. El objetivo es aportar mayor dureza, elasticidad y resistencia al acero y, con ello, prolongar al máximo su vida útil.

Etapas del tratamiento térmico

Cualquier tratamiento térmico está formado por un proceso que se puede dividir en tres fases:

  • Calentamiento de la pieza que se esté transformando hasta alcanzar la temperatura deseada.
  • Mantenimiento de la temperatura durante varios minutos, con el fin de conseguir la modificación correspondiente.
  • Enfriamiento controlado según el tipo de tratamiento y las características del acero.

¿Qué tipos de tratamientos térmicos existen?

No todos los metales necesitan el mismo tipo de tratamiento térmico, sino que habrá que aplicar el adecuado en función del objetivo que se quiera conseguir. A continuación, explicamos en qué consisten los cuatro grandes tipos de tratamientos térmicos que puedes infundir al acero:

Templado

En este proceso se busca reforzar la dureza y resistencia del acero. Para ello, se calienta a una temperatura lo suficientemente elevada como para que sobrepase el punto de transformación del material (por encima de 700ºC), transformando el acero en lo que se conoce como austenita.

Después, se debe enfriar de forma brusca y a gran velocidad, para que la austenita dé lugar a una estructura rígida (martensita). Este enfriamiento se puede llevar a cabo mediante agua, aceites, gases o incluso sales. Además, el proceso de enfriamiento se puede ejecutar de forma interrumpida, superficial o normal, dependiendo del resultado que se quiera conseguir.

Normalizado

Tal y como su propio nombre indica, el normalizado es el tratamiento térmico con el que se pretende devolver a los aceros a su estado habitual. Este tipo de proceso suele llevarse a cabo después de haber trabajado previamente con modificaciones térmicas y que estas hayan sido defectuosas. El objetivo es suprimir cualquier tensión interna que pueda quedar en el acero.

Recocido

El recocido es el proceso inverso al templado, pues lo que se busca, en este caso, es ablandar el material para que, posteriormente, sea más fácil su mecanización. Para ello, debe calentarse a altas temperaturas durante un rato más largo de tiempo. De esta manera, se reduce la distorsión y los esfuerzos residuales provocados en la estructura de cristales durante el proceso de enfriamiento.

Revenido

Este es el tratamiento térmico que suele suceder al templado, y cuyo objetivo es reforzar la dureza que se persigue también con el tratamiento anterior. Esto se debe a que, durante el proceso de templado, el acero se queda en un estado de gran fragilidad, y conviene aplicar las modificaciones necesarias para disminuir esta fragilidad sin que se pierda la dureza deseada.

Para ello, debes calentar el acero por debajo de la temperatura de punto crítico o recristalización (manteniéndose por encima de 150ºC), y, después, enfriarlo de forma controlada y, generalmente, por aire.

Beneficios de aplicar tratamientos térmicos al acero

La posibilidad de transformar un mismo material con diversos resultados que permiten aprovechar al máximo su capacidad. Proporciona una serie de ventajas muy importantes para las empresas de esta industria:

  • Mayor eficiencia y sostenibilidad: los tratamientos térmicos permiten reutilizar metales a los que se les modifican las propiedades y darles un nuevo uso, en lugar de desecharlos.
  • Ahorro de costes: en ocasiones, no es necesario comprar más láminas de acero, sino que transformando las que ya tienes puedes obtener resultados igualmente productivos.
  • Más durabilidad del acero: los tratamientos térmicos sirven para alargar la vida útil del acero.
  • Menos desgaste: la aplicación de estos procesos evita el desgaste del acero y, si se produce, permite subsanarlo.
  • Seguridad en los elementos en los que se utilice: el acero que se emplee para fabricar cualquier objeto debe reunir las condiciones necesarias según lo que se vaya a elaborar, y estas se pueden ajustar mediante tratamientos térmicos. De esta forma, te asegurarás de que el metal cuente con las propiedades de dureza, resistencia y elasticidad que necesite.

ULMA Forja: más de 60 años tratando el acero

Tal y como has podido comprobar, el tratamiento del acero requiere de unos conocimientos técnicos muy exhaustivos y específicos. Conocimientos con los que en ULMA Forja contamos desde hace más de 60 años y que hemos ido perfeccionando en base a la experiencia.

La forja es un proceso fundamental en el tejido industrial español, y, como tal, es indispensable cuidar al máximo todos los eslabones de la cadena. Entre ellos, el tratamiento del acero, imprescindible para fabricar productos forjados de óptima calidad. En especial, cuando se trata de sectores como el aeroespacial, el naval o el gasístico, entre otros.

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