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Materiales

Desde aceros al carbono básicos hasta aleaciones altamente especializadas, nuestros equipos de metalurgia e ingeniería comprenden los matices del tratamiento térmico de una amplia variedad de materiales metálicos.

Tratamiento térmico de los aceros

El acero es una mezcla de hierro, carbono y, a menudo, otros agentes de aleación. Hay más de 3.500 tipos diferentes de acero, todos ellos con distinta composición química y propiedades físicas. Estos son algunos de los tipos que solemos ver en los procesos térmicos.

Aceros de carburación

Los aceros de cementación se utilizan para aplicaciones que requieren que la superficie de las piezas sea dura y resistente al desgaste, manteniendo un núcleo más blando y dúctil. Carburización y nitrocarburación ferrítica son dos técnicas que aplicamos para la cementación de aceros de carburación, mientras que algunas piezas fabricadas con este material requieren mediante el endurecimiento. Las piezas fabricadas con acero de cementación que solemos encontrar son estampadoscomponentes mecanizados, piezas de automoción e implementos agrícolas.

 

Dos tipos comunes de aceros de carburación que vemos son:

  • Acero 8620. El 8620 es un acero de cementación común que se utiliza a menudo para aplicaciones de resistencia media, como árboles de levas, engranajes, etc.
  • Acero 1018. El 1018 es un acero con bajo contenido en carbono que presenta una excelente conformabilidad y produce una caja con una dureza uniforme una vez tratada térmicamente; se utiliza a menudo para producir elementos de fijación.

Aceros al carbono

Hay tres categorías principales de acero al carbono, que diferenciamos de otros aceros que contienen más contenido de aleación.

 

  • Aceros suaves o de bajo carbono que contiene 0,05-0,30% de carbono. 
  • Aceros de medio carbono como el 1035 y el 1045 que contiene entre 0,3% y 0,5% de carbono. 
  • Aceros de alto carbono como el 1050 contienen 0,5-1,70% de carbono en peso.

 

Los aceros al carbono se utilizan a menudo para muelles, piezas estampadas, pequeños componentes de maquinaria, cuchillas, etc. El proceso térmico más común que aplicamos a los aceros al carbono es el endurecimiento por inmersión (también conocido como endurecimiento neutro).

Aceros martensíticos

Estos metales se denominan aceros martensíticos al combinar las palabras "martensitic" y "aging". Comprenden una clasificación de aleaciones de níquel-cobalto-molibdeno de bajo contenido en carbono con una resistencia y una tenacidad muy elevadas que pueden mantener una excelente ductilidad. 

Los aceros martensíticos son los primeros recocido antes de someterse a endurecimiento por precipitaciónun proceso que también se conoce como envejecimiento. El La precipitación de los compuestos intermetálicos en todo el material es lo que confiere a los aceros martensíticos su mayor resistencia (a diferencia del contenido de carbono en los aceros al carbono). 

 

Encontramos aceros martensíticos como el Vascomax principalmente en aplicaciones aeroespaciales especializadas, como los mástiles de los rotores de los helicópteros.

Aceros especiales y aleaciones de ingeniería

A menudo conocidos simplemente como aceros aleados, estos materiales contienen hierro, carbono y otros agentes de aleación en su composición química. Entre los aditivos más populares están el cromo, el manganeso, el molibdeno (moly) y el níquel. Estos materiales se utilizan en aplicaciones que requieren alta resistencia y ductilidad.

 

La combinación y el contenido de los diferentes agentes de aleación afectan en gran medida a las propiedades del material y, por consiguiente, a los requisitos del tratamiento térmico. Algunos de los aceros aleados más comunes que procesamos son:

  • Acero 4140Un acero de baja aleación que contiene cromo y molibdeno y que se utiliza ampliamente en todo el espectro industrial. 
  • Acero 4130, una fórmula de baja aleación con cromo y molibdeno. Este material suele fundirse de nuevo al vacío (VAR) para eliminar las impurezas y hacerlo más homogéneo químicamente. 
  • Acero 6150 es un acero al cromo-vanadio que se utiliza habitualmente para ejes, engranajes y piñones. 

 

El proceso térmico más habitual que aplicamos a los aceros aleados es el endurecimiento por inmersión. Los aceros aleados se seleccionan a menudo para aplicaciones que requieren piezas totalmente endurecidas con un espesor superior a ¼". Los aceros al carbono generalmente no se endurecen completamente cuando el grosor es superior a ¼".

Aceros para muelles

Los aceros para muelles son, por lo general, aceros de medio a alto contenido en carbono con aleación de manganeso que se caracterizan por un elevado límite elástico. En esta familia de aceros es común un mayor contenido de carbono para evitar la fluencia (la tendencia a deformarse bajo una tensión mecánica persistente). Algunos de los aceros para muelles más comunes que encontramos son:

  • Acero 1075 es un acero de alto contenido en carbono que se utiliza principalmente para fabricar hojas de corte (cuchillos, sierras, incluso espadas) y muelles. 
  • Acero 5150 es un acero al cromo de carbono medio con buena resistencia, tenacidad y templabilidad. 
  • Acero 5160 también se conoce como acero al cromo por sus elementos de aleación. Se caracteriza por alta ductilidad, excelente tenacidad y alta relación entre la tracción y el rendimiento.
    Como parte del proceso de endurecimiento, el acero para muelles suele enfriarse en aceite antes del revenido.

Acero inoxidable

La resistencia a la corrosión del acero inoxidable gracias a su mayor contenido de cromo lo convierte en una opción obvia para las piezas que requieren protección contra la oxidación. Existen cuatro tipos principales de acero inoxidable:

 

  • Aceros inoxidables austeníticos. Materiales como el 304 y el 316 son los más resistentes a la corrosión de todos los aceros inoxidables. El tratamiento térmico no puede aumentar la dureza del acero inoxidable austenítico, pero puede tratarse térmicamente para mejorar la resistencia a la corrosión. Los aceros inoxidables austeníticos suelen estar recocidos para mejorar la tenacidad, la ductilidad y la maquinabilidad.
  • Aceros inoxidables ferríticos como el 430, al igual que los aceros inoxidables austeníticos, pueden tratarse térmicamente para mejorar la resistencia a la corrosión, pero no para aumentar la dureza. Los aceros inoxidables ferríticos también pueden ser recocidos para conferir los mismos beneficios descritos anteriormente.
  • Aceros inoxidables martensíticos como el 410, el 416 y el 420 tienen un mayor contenido de carbono que sus homólogos austeníticos y pueden endurecerse por completo. 
  • Aceros inoxidables de endurecimiento por precipitación como el 17-4 y el 13-8 proporcionan más resistencia a la corrosión que los aceros inoxidables martensíticos, pero no tanto como los austeníticos. Tras el recocido, estos materiales se "envejecen", un proceso también conocido como endurecimiento por precipitaciónlo que les da su nombre. Esto significa que el material se endurece como resultado de la precipitación de partículas de la estructura intermetálica.

El acero inoxidable se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, como las piezas estampadas y mecanizadas, y se suele elegir por su resistencia a la corrosión.

Aceros de carburación

Aceros al carbono

Aceros martensíticos

Aceros especiales y aleaciones de ingeniería

Aceros para muelles

Acero inoxidable

Aceros de carburación

Los aceros de cementación se utilizan para aplicaciones que requieren que la superficie de las piezas sea dura y resistente al desgaste, manteniendo un núcleo más blando y dúctil. Carburización y nitrocarburación ferrítica son dos técnicas que aplicamos para la cementación de aceros de carburación, mientras que algunas piezas fabricadas con este material requieren mediante el endurecimiento. Las piezas fabricadas con acero de cementación que solemos encontrar son estampadoscomponentes mecanizados, piezas de automoción e implementos agrícolas.

 

Dos tipos comunes de aceros de carburación que vemos son:

  • Acero 8620. El 8620 es un acero de cementación común que se utiliza a menudo para aplicaciones de resistencia media, como árboles de levas, engranajes, etc.
  • Acero 1018. El 1018 es un acero con bajo contenido en carbono que presenta una excelente conformabilidad y produce una caja con una dureza uniforme una vez tratada térmicamente; se utiliza a menudo para producir elementos de fijación.

Aceros al carbono

Hay tres categorías principales de acero al carbono, que diferenciamos de otros aceros que contienen más contenido de aleación.

 

  • Aceros suaves o de bajo carbono que contiene 0,05-0,30% de carbono. 
  • Aceros de medio carbono como el 1035 y el 1045 que contiene entre 0,3% y 0,5% de carbono. 
  • Aceros de alto carbono como el 1050 contienen 0,5-1,70% de carbono en peso.

 

Los aceros al carbono se utilizan a menudo para muelles, piezas estampadas, pequeños componentes de maquinaria, cuchillas, etc. El proceso térmico más común que aplicamos a los aceros al carbono es el endurecimiento por inmersión (también conocido como endurecimiento neutro).

Aceros martensíticos

Estos metales se denominan aceros martensíticos al combinar las palabras "martensitic" y "aging". Comprenden una clasificación de aleaciones de níquel-cobalto-molibdeno de bajo contenido en carbono con una resistencia y una tenacidad muy elevadas que pueden mantener una excelente ductilidad. 

Los aceros martensíticos son los primeros recocido antes de someterse a endurecimiento por precipitaciónun proceso que también se conoce como envejecimiento. El La precipitación de los compuestos intermetálicos en todo el material es lo que confiere a los aceros martensíticos su mayor resistencia (a diferencia del contenido de carbono en los aceros al carbono). 

 

Encontramos aceros martensíticos como el Vascomax principalmente en aplicaciones aeroespaciales especializadas, como los mástiles de los rotores de los helicópteros.

Aceros especiales y aleaciones de ingeniería

A menudo conocidos simplemente como aceros aleados, estos materiales contienen hierro, carbono y otros agentes de aleación en su composición química. Entre los aditivos más populares están el cromo, el manganeso, el molibdeno (moly) y el níquel. Estos materiales se utilizan en aplicaciones que requieren alta resistencia y ductilidad.

 

La combinación y el contenido de los diferentes agentes de aleación afectan en gran medida a las propiedades del material y, por consiguiente, a los requisitos del tratamiento térmico. Algunos de los aceros aleados más comunes que procesamos son:

  • Acero 4140Un acero de baja aleación que contiene cromo y molibdeno y que se utiliza ampliamente en todo el espectro industrial. 
  • Acero 4130, una fórmula de baja aleación con cromo y molibdeno. Este material suele fundirse de nuevo al vacío (VAR) para eliminar las impurezas y hacerlo más homogéneo químicamente. 
  • Acero 6150 es un acero al cromo-vanadio que se utiliza habitualmente para ejes, engranajes y piñones. 

 

El proceso térmico más habitual que aplicamos a los aceros aleados es el endurecimiento por inmersión. Los aceros aleados se seleccionan a menudo para aplicaciones que requieren piezas totalmente endurecidas con un espesor superior a ¼". Los aceros al carbono generalmente no se endurecen completamente cuando el grosor es superior a ¼".

Aceros para muelles

Los aceros para muelles son, por lo general, aceros de medio a alto contenido en carbono con aleación de manganeso que se caracterizan por un elevado límite elástico. En esta familia de aceros es común un mayor contenido de carbono para evitar la fluencia (la tendencia a deformarse bajo una tensión mecánica persistente). Algunos de los aceros para muelles más comunes que encontramos son:

  • Acero 1075 es un acero de alto contenido en carbono que se utiliza principalmente para fabricar hojas de corte (cuchillos, sierras, incluso espadas) y muelles. 
  • Acero 5150 es un acero al cromo de carbono medio con buena resistencia, tenacidad y templabilidad. 
  • Acero 5160 también se conoce como acero al cromo por sus elementos de aleación. Se caracteriza por alta ductilidad, excelente tenacidad y alta relación entre la tracción y el rendimiento.
    Como parte del proceso de endurecimiento, el acero para muelles suele enfriarse en aceite antes del revenido.

Acero inoxidable

La resistencia a la corrosión del acero inoxidable gracias a su mayor contenido de cromo lo convierte en una opción obvia para las piezas que requieren protección contra la oxidación. Existen cuatro tipos principales de acero inoxidable:

 

  • Aceros inoxidables austeníticos. Materiales como el 304 y el 316 son los más resistentes a la corrosión de todos los aceros inoxidables. El tratamiento térmico no puede aumentar la dureza del acero inoxidable austenítico, pero puede tratarse térmicamente para mejorar la resistencia a la corrosión. Los aceros inoxidables austeníticos suelen estar recocidos para mejorar la tenacidad, la ductilidad y la maquinabilidad.
  • Aceros inoxidables ferríticos como el 430, al igual que los aceros inoxidables austeníticos, pueden tratarse térmicamente para mejorar la resistencia a la corrosión, pero no para aumentar la dureza. Los aceros inoxidables ferríticos también pueden ser recocidos para conferir los mismos beneficios descritos anteriormente.
  • Aceros inoxidables martensíticos como el 410, el 416 y el 420 tienen un mayor contenido de carbono que sus homólogos austeníticos y pueden endurecerse por completo. 
  • Aceros inoxidables de endurecimiento por precipitación como el 17-4 y el 13-8 proporcionan más resistencia a la corrosión que los aceros inoxidables martensíticos, pero no tanto como los austeníticos. Tras el recocido, estos materiales se "envejecen", un proceso también conocido como endurecimiento por precipitaciónlo que les da su nombre. Esto significa que el material se endurece como resultado de la precipitación de partículas de la estructura intermetálica.

El acero inoxidable se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, como las piezas estampadas y mecanizadas, y se suele elegir por su resistencia a la corrosión.

Tratamiento térmico para aleaciones personalizadas y propias

Trabajamos con muchos de los líderes mundiales del sector aeroespacial, generación de energíay los fabricantes de automóviles que utilizan sus propias aleaciones patentadas en la producción de piezas. Si está utilizando aleaciones personalizadas o propias en su producción habitual o en su investigación y desarrollo esfuerzos, podemos ayudarle a conseguir resultados precisos y repetibles. Conecta con un experto en Paulo hoy mismo para obtener ayuda con sus materiales especializados.

Materiales no ferrosos

Los materiales no férreos pueden tratarse térmicamente para que tengan un buen rendimiento en aplicaciones especializadas en las que se requieren materiales más ligeros, conductividad eléctrica o una resistencia extra.

Aluminio

El tratamiento térmico de las piezas de aluminio suele ser necesario para los componentes estructurales ligeros de la industria aeroespacial, además de algunas piezas de motocicletas y automóviles.

 

Las aleaciones de aluminio que solemos encontrar son:

  • El aluminio 6061 es la aleación de aluminio más comúnmente disponible y responde mejor al tratamiento térmico en comparación con otras.  
  • La aleación de aluminio 2024 tiene una elevada relación resistencia-peso y una buena resistencia a la fatiga.

Los principales procesos térmicos del aluminio son solución de tratamiento y el endurecimiento por envejecimiento/precipitación.

Cobre, latón y bronce

La mayoría de los materiales de cobre, latón y bronce que vemos se utilizan en componentes eléctricos para la distribución de energía o para la munición. Aunque la mayoría de estos materiales sólo pueden ablandarse mediante el recocido, hay una notable excepción.

 

El cobre de berilio se utiliza para herramientas manuales que no producen chispas, producidas específicamente para el petróleo y el gas u otros entornos sensibles. Este material puede endurecerse hasta la mitad de la escala de dureza Rockwell mediante el envejecimiento en un horno de templado.

Titanio

En cuanto a la alta resistencia, la ligereza y la capacidad de soportar altas temperaturas, nada supera al titanio. A menudo vemos la aleación de titanio Ti6Al4 en áreas estructurales de aviones, implantes médicos y componentes de armas de fuego. Este material se procesa mediante el tratamiento de la solución y el endurecimiento por envejecimiento/precipitación en un horno de vacío.

Superaleaciones a base de níquel

Para las aplicaciones que requieren una resistencia a altas temperaturas sin fluencia (como las piezas de los motores a reacción, los álabes de las turbinas, las paletas, los combusters, los encendedores y los componentes de la sección caliente), las superaleaciones con base de níquel ofrecen un buen rendimiento. Algunos ejemplos de aleaciones con base de níquel que encontramos son el Inconel 718 y el Rene-80. Estos materiales suelen tratarse mediante un tratamiento en solución al vacío y un endurecimiento por envejecimiento/precipitación.

Aluminio

Cobre, latón y bronce

Titanio

Superaleaciones a base de níquel

Aluminio

El tratamiento térmico de las piezas de aluminio suele ser necesario para los componentes estructurales ligeros de la industria aeroespacial, además de algunas piezas de motocicletas y automóviles.

 

Las aleaciones de aluminio que solemos encontrar son:

  • El aluminio 6061 es la aleación de aluminio más comúnmente disponible y responde mejor al tratamiento térmico en comparación con otras.  
  • La aleación de aluminio 2024 tiene una elevada relación resistencia-peso y una buena resistencia a la fatiga.

Los principales procesos térmicos del aluminio son solución de tratamiento y el endurecimiento por envejecimiento/precipitación.

Cobre, latón y bronce

La mayoría de los materiales de cobre, latón y bronce que vemos se utilizan en componentes eléctricos para la distribución de energía o para la munición. Aunque la mayoría de estos materiales sólo pueden ablandarse mediante el recocido, hay una notable excepción.

 

El cobre de berilio se utiliza para herramientas manuales que no producen chispas, producidas específicamente para el petróleo y el gas u otros entornos sensibles. Este material puede endurecerse hasta la mitad de la escala de dureza Rockwell mediante el envejecimiento en un horno de templado.

Titanio

En cuanto a la alta resistencia, la ligereza y la capacidad de soportar altas temperaturas, nada supera al titanio. A menudo vemos la aleación de titanio Ti6Al4 en áreas estructurales de aviones, implantes médicos y componentes de armas de fuego. Este material se procesa mediante el tratamiento de la solución y el endurecimiento por envejecimiento/precipitación en un horno de vacío.

Superaleaciones a base de níquel

Para las aplicaciones que requieren una resistencia a altas temperaturas sin fluencia (como las piezas de los motores a reacción, los álabes de las turbinas, las paletas, los combusters, los encendedores y los componentes de la sección caliente), las superaleaciones con base de níquel ofrecen un buen rendimiento. Algunos ejemplos de aleaciones con base de níquel que encontramos son el Inconel 718 y el Rene-80. Estos materiales suelen tratarse mediante un tratamiento en solución al vacío y un endurecimiento por envejecimiento/precipitación.

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