Tratamiento térmico de recocido vs. tratamiento térmico de alivio de tensiones: ¿Cuál es la diferencia?

El recocido y el alivio de tensiones son procesos de tratamiento térmico que se utilizan como paso intermedio en el proceso de fabricación para mejorar la estabilidad dimensional y la maquinabilidad del acero. Aunque ambos procesos reducen las tensiones residuales dentro de las piezas metálicas, tienen objetivos diferentes. En este artículo, trataremos los aspectos básicos (y las diferencias) del recocido y el alivio de tensiones y compartiremos algunos ejemplos de cómo se aplican a algunos materiales comunes.

¿Qué es el recocido?

Recalentamiento es un proceso de tratamiento térmico en tres fases que ablanda el metal, alivia la tensión y aumenta la ductilidad. El proceso altera las propiedades físicas de la pieza y suele utilizarse para devolver el material a su estado original, eliminando la dureza que se crea como resultado de procesos de trabajo como el estampado, el estirado u otros métodos de conformación en frío.

Pasos del proceso de recocido

• Recuperación. Primer paso del proceso de recocido, la recuperación restablece las propiedades físicas del metal. El calentamiento del material en un horno reduce las dislocaciones en la estructura de la pieza, que es lo que alivia la tensión residual y mejora la ductilidad. 
• Recristalización. Este paso corrige la deformación plástica que se produce como resultado de los procesos de fabricación en frío. Al calentar el material por encima de su temperatura de recristalización, se forman nuevos granos que ocupan el lugar de los granos deformados o alargados. Esto disminuye la dureza del material y aumenta su ductilidad.
• Crecimiento del grano. Durante esta fase, los nuevos granos que comienzan a formarse durante la etapa de recristalización se convierten en una formación completa. La velocidad a la que esto tiene lugar viene determinada por la temperatura del proceso.

¿En qué se diferencia el alivio de tensión del recocido?

A diferencia del recocido, alivio del estrés no cambia las propiedades químicas o mecánicas del material, su objetivo es reducir la tensión. 

Dependiendo del resultado deseado y del material, las piezas recocidas se calentarán a temperaturas que van desde justo por debajo o muy por encima de la temperatura austenítica crítica. El recocido tampoco suele realizarse en piezas que han sido endurecidas mediante tratamiento térmico, ya que se utiliza para mitigar la dureza que queda en las piezas como resultado del proceso de fabricación. Existen tres tipos de procesos de recocido:

• Recocido completo significa calentar el metal hasta una temperatura en la que se austeniza por completo. Se suele realizar en algunos aceros inoxidables y superaleaciones, además de otros materiales.
• Recocido intercrítico se lleva a cabo dentro de un rango de temperaturas: por encima de la temperatura crítica inferior del material (en la que empieza a formarse la austenita) y por debajo de la temperatura crítica superior (en la que la austenita está completamente formada). El recocido intercrítico se realiza en aceros al carbono, aceros aleados y aleaciones de ingeniería.
• Recocido subcutáneo permanece totalmente por debajo de la temperatura crítica en la que un material comienza a formar austenita. También puede realizarse en aceros al carbono, aceros aleados y aleaciones de ingeniería, y suele llevarse a cabo como paso intermedio entre los pasos de fabricación.

El alivio del estrés, sin embargo, se realiza tanto en endurecido a través de y piezas de acero sin tratamiento térmico. La temperatura del proceso depende de si la pieza ha sido endurecida por completo, de las características finales deseadas de la pieza y del material específico. En el caso de las piezas que no han sido tratadas térmicamente con anterioridad, lo mejor es utilizar la temperatura más alta posible sin afectar a las propiedades finales de la pieza. En el caso de las piezas templadas en profundidad, el alivio de tensiones suele realizarse a 50 °F por debajo de la temperatura de revenido. He aquí algunos ejemplos:

• En el caso del acero H13 tratado térmicamente y templado a 1.100 °F, el alivio de tensiones por aire puede realizarse a una temperatura de hasta 1.050 °F para aliviar la tensión residual formada como resultado del tratamiento térmico. Otra aplicación común de alivio de tensiones para este material se realiza en matrices de fundición a alta presión como proceso de mantenimiento para aliviar las tensiones que se forman durante el uso de la matriz.
• Una pieza de acero 4140 templada a 700°F sólo puede aliviar la tensión hasta 650°F, de lo contrario se corre el riesgo de perder las propiedades impartidas por el tratamiento térmico.
• Como regla general, para el acero no tratado térmicamente, 1.250 °F es una buena temperatura para el alivio de la tensión.
• En el caso de los materiales no ferrosos, como el aluminio, se suele utilizar la criogenia profunda para aliviar las tensiones en lugar del tratamiento térmico.

¿Qué proceso es el adecuado para su aplicación?

Nuestro expertos en metalurgia puede ayudarle a evaluar la eficacia de sus especificaciones de tratamiento térmico si no está seguro de si el recocido o el alivio de tensiones es el proceso adecuado para sus piezas. 

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