Tres categorías de tratamento térmico de metais

Os procesos de tratamento térmico de metais pódense dividir aproximadamente en tres categorías: tratamento térmico xeral, tratamento térmico superficial e tratamento térmico químico. Dependendo do medio de quentamento, a temperatura de quentamento e o método de arrefriamento, cada categoría pódese dividir en varios procesos de tratamento térmico diferentes. Usando diferentes procesos de tratamento térmico, o mesmo metal pode obter diferentes estruturas e, polo tanto, ter diferentes propiedades. O aceiro é o metal máis utilizado na industria e a microestrutura do aceiro tamén é a máis complexa, polo que existen moitos tipos de procesos de tratamento térmico do aceiro.

O tratamento térmico xeral é un proceso de tratamento térmico de metais que quenta a peza no seu conxunto e logo a arrefría a unha velocidade axeitada para cambiar as súas propiedades mecánicas xerais. O tratamento térmico xeral do aceiro xeralmente inclúe catro procesos básicos: recocido, normalización, temple e revenido.

1. Recocido

O recocido consiste en quentar a peza a unha temperatura axeitada, adoptar diferentes tempos de mantemento segundo o material e o tamaño da peza e, a continuación, arrefriala lentamente. O obxectivo é facer que a estrutura interna do metal alcance ou se achegue a un estado de equilibrio, ou liberar a tensión interna xerada no proceso anterior. Obter un bo rendemento do proceso e do servizo, ou preparar a estrutura para un posterior temple.

2. Normalización

A normalización ou normalización consiste en quentar a peza a unha temperatura axeitada e despois arrefriala ao aire. O efecto da normalización é similar ao do recocido, agás que a estrutura obtida é máis fina. Adoita empregarse para mellorar o rendemento de corte dos materiais e, ás veces, para cumprir certos requisitos. Non se usan pezas de alta calidade como tratamento térmico final.

3. Tempeo

O temple consiste en quentar e manter a peza de traballo e despois arrefriala rapidamente nun medio de temple como auga, aceite ou outras solucións de sales inorgánicas, solucións acuosas orgánicas.

4. Revenido

Despois do temple, o aceiro endurece pero ao mesmo tempo vólvese fráxil. Para reducir a fraxilidade das pezas de aceiro, as pezas de aceiro tembladas mantéñense a unha temperatura axeitada por riba da temperatura ambiente e por debaixo dos 650 °C durante moito tempo e despois arrefríanse. Este proceso chámase revenido. O recocido, a normalización, o temple e o revenido son os "catro lumes" no tratamento térmico xeral. Entre eles, o temple e o revenido están estreitamente relacionados e adoitan usarse xuntos e son indispensables.

Os «Catro Lumes» desenvolveron diferentes procesos de tratamento térmico con diferentes temperaturas de quecemento e métodos de arrefriamento. Para obter unha certa resistencia e tenacidade, o proceso de combinar o temple e o revenido a alta temperatura chámase temple e revenido. Despois de que algunhas aliaxes sexan templeadas para formar unha solución sólida sobresaturada, mantéñense á temperatura ambiente ou a unha temperatura lixeiramente máis alta durante un período de tempo máis longo para mellorar a dureza, a resistencia ou as propiedades electromagnéticas da aliaxe. Este proceso de tratamento térmico chámase tratamento de envellecemento.

O método de combinar de forma eficaz e estreita o procesamento a presión, a deformación e o tratamento térmico para obter unha boa resistencia e tenacidade da peza de traballo chámase tratamento térmico de deformación; o tratamento térmico realizado nunha atmosfera de presión negativa ou baleiro chámase tratamento térmico ao baleiro, que non só permite que a peza de traballo non se oxide nin se descarbure, senón que a superficie da peza de traballo tratada se manteña lisa e limpa, mellorando o rendemento da peza. Tamén pode ser tratada termicamente quimicamente mediante un axente penetrante.

Na actualidade, coa crecente madurez da tecnoloxía láser e plasma, estas dúas tecnoloxías utilízanse para aplicar unha capa doutros revestimentos resistentes ao desgaste, á corrosión ou á calor na superficie de pezas de aceiro ordinarias para cambiar as propiedades superficiais da peza orixinal. Esta nova técnica chámase modificación superficial.