presentación acerca de metodos para ,mejorar las propiedades de las aleaciones con fines de prevenir la corrosion

1. Mejoramiento
de las
propiedades
de las
aleaciones
Laura Sofía Ramírez Wilches

2. Endurecimiento
 Los metales son blandos y deformables a causa
del movimiento de las dislocaciones en la
estructura cristalina y el endurecimiento de los
mismos se produce cuando se dificulta este
movimiento.
Métodos para aumentar su resistencia mecánica
 Basados en reacciones en el estado sólido,
halladas en un número relativamente pequeño
de sistemas de aleación
 Basados en el endurecimiento por aleación
(formación de soluciones sólidas o presencia de
una segunda fase) que se produce en todas las
aleaciones. Este método es el más común

3. Los elementos de aleación en solución sólida endurecen siempre
el metal solvente. El endurecimiento producido por un
determinado elemento de aleación parece depender de las
diferencias en tamaño y la estructura electrónica que existen
entre este elemento y el metal solvente
Endurecimiento por aleación

4. Reacciones en el estado sólido
Estas reacciones en el estado sólido son
especialmente significativas por las
siguientes razones:
 Aumentan la dureza muy por encima del
grado posible conseguido en el
endurecimiento por aleación.
 No requieren que la pieza se deforme
plásticamente.
 Permiten realizar el endurecimiento en el
momento más conveniente del proceso
de fabricación.

5. Inconvenientes
 No en todos los sistemas de aleación pueden
producirse reacciones en el estado sólido.
 Una reacción en el estado sólido en
condiciones de equilibrio no conduce a un
endurecimiento apreciable. Para producir el
endurecimiento es necesario formar una
estructura fuera de equilibrio
 El grado de endurecimiento producido por
una reacción determinada en el estado
sólida varía de sistema a sistema y puede ser
insignificante en algunos casos. La aparición
de una reacción dada debe considerarse
condición necesaria pero no suficiente para
el endurecimiento.

6. Descomposición eutectoide
 Para producir la descomposición
eutectoide se requieren condiciones
como las que se representan en un
diagrama eutectoide típico

7. Precipitación en la solución
sólida.
 Si el límite entre una región monofásica y
otra bifásica (la línea de solvus), se inclina
en la forma indicada en la figura, puede
producirse la precipitación

8. Ordenación de una solución
sólida desordenada
 Para que la ordenación sea posible,
debe poder realizarse en la fase sólida
del sistema de aleación en cuestión, una
reacción del tipo de la figura

9. Reacción de difusión.
 La composición de una aleación
endurecible (un metal B en un metal A) debe
variar de una región de una fase a otra de
dos fases, como resultado de la difusión de
un tercer componente (metal C) hacia la
aleación inicial.

10. ENDURECIMIENTO POR
ENVEJECIMIENTO (PRECIPITACIÓN)
 hay dos métodos principales para aumentar la resistencia y la
dureza de una aleación dada: trabajo en frío o tratamiento
térmico. El proceso de tratamiento térmico más importante para
aleaciones no ferrosas es el de endurecido por envejecimiento o
por precipitación.
OBJETIVOS DEL ENVEJECIMIENTO
 Aumentar la resistencia de muchas aleaciones de aluminio y
otros metales.
 Crear, en una aleación tratada térmicamente, una dispersión
densa y fina de partículas precipitadas en una matriz de metal
deformable. Las partículas precipitadas actúan como obstáculos
del movimiento de las dislocaciones y, así, refuerzan la aleación
tratada térmicamente.
Para aplicar este tratamiento térmico, el diagrama de equilibrio
debe mostrar solubilidad sólida parcial, y la pendiente de la línea
de solvus debe ser tal que haya mayor solubilidad a una
temperatura mayor que a una menor.

11. El proceso para obtener una aleación
endurecida por precipitación puede dividirse
en tres partes:
1. Elección de la composición: Aún cuando
el efecto máximo de endurecimiento se
produce, en este caso, con un contenido
del 6% de metal B límite de solubilidad de
este en el metal A, puede producirse
cierto endurecimiento en todo el intervalo
de composiciones en el que pueden existir
en equilibrio las fases (a) y (b). En la
práctica, se usan otras composiciones
además de la que produce el máximo
endurecimiento.

12. 2. Tratamiento térmico de la solución: El objeto de
esta etapa, es disolver un máximo de la segunda
fase en la solución sólida (a) y después, retener esta
solución hasta alcanzar la temperatura ambiente.
Esto se efectúa así:
 Calentando la aleación hasta una temperatura
elevada, pero inferior a la que produciría un
crecimiento excesivo de grano o la fusión de uno
de los constituyentes.
 Manteniendo esta temperatura desde una hasta
varias horas, dependiendo dl espesor de la pieza
para que pueda producirse la solución.
 Templado en agua hasta obtener una solución
sólida sobresaturada (a) a la temperatura
ambiente. Después del tratamiento de disolución
la dureza es relativamente baja, pero superior a la
del material enfriado lentamente y revenido.

13. 3. Tratamiento térmico de precipitación: Es
necesario un tratamiento de precipitación de la
aleación para la formación de un precipitado
finamente disperso. La formación de dicho
precipitado en la aleación es el objetivo del
envejecimiento. El precipitado fino en la aleación
impide el movimiento de las dislocaciones durante
la deformación, forzando a que éstas pasen a
través de las partículas de precipitado cortándolas
o rodeándolas. La aleación resulta reforzada
mediante esta restricción del movimiento de las
dislocaciones durante la deformación. En esta
etapa se obtiene la dureza máxima de estas
aleaciones, la solución sobresaturada sufre
cambios que conducen a la formación de la
segunda fase.

14. APLICACIONES DEL ENDURECIMIENTO
POR PRECIPITACIÓN
 El endurecimiento por precipitación es el método más importante para aumentar
la resistencia mecánica de los metales no ferrosos por reacción en el estado sólido.
Es especialmente útil para el aluminio, el metal principal de esta clase, y tanto las
aleaciones de aluminio de fundición como las de forja son endurecibles por
precipitación.
 Como la refrigeración retarda la razón de envejecimiento natural; en la industria
aeronáutica se utiliza este hecho cuando los remaches de aluminio aleado, que
suelen envejecer a temperatura ambiente, se mantienen dentro de refrigeradores
con un alto grado de congelación hasta que se remachan. Los remaches se han
tratado previamente con un tratamiento de solución, y como tienen una fase
única son muy dúctiles. Después de ser remachados, tendrá lugar el
envejecimiento a temperatura ambiente, lo cual dará como resultado un
incremento en la resistencia y en la dureza.
 Como la adición de aleantes y el tratamiento térmico de precipitación disminuyen
la resistencia a la corrosión del aluminio, algunas de las aleaciones de resistencia
mecánica más elevada están protegidas con
una capa de aluminio puro firmemente unida a la superficie por medio de un
proceso de laminación en caliente.
 El envejecimiento en los aceros es de interés secundario comparado con el
endurecimiento por temple, pero existen algunos aspectos a los que se debe
prestar atención. Los aceros con bajo contenido de carbono son susceptibles a un
fenómeno de envejecimiento (natural) que puede tener dos efectos perjudiciales:
1. Deformación no uniforme durante el trabajo plástico en frío.
2. Ductilidad del acero y hacerlo inadecuado para aplicaciones difíciles de embutido
de chapas.

15. Propiedades
de los
metales y sus
diferentes
aleaciones

16. Aluminio
 Es el elemento metálico más abundante en
la corteza terrestre
 Al contacto con el aire se cubre
rápidamente con una capa dura y
transparente de óxido de aluminio que resiste
la posterior acción corrosiva. Por esta razón,
los materiales hechos de aluminio no se
oxidan. El metal reduce muchos compuestos
metálicos a sus metales básicos.
 El aluminio y su mayoría de aleaciones
resisten perfectamente a la corrosión
atmosférica ordinaria y pueden usarse sin
recubrimiento protector. El metal puro es más
resistente al ataque; un recubrimiento podría
ser el tratamiento de anodización.

17. Aleaciones en aluminio para
fundición en arena
La mayor parte de las aleaciones están basadas en sistemas de aluminio-cobre o
aluminio-silicio, con adiciones para mejorar las características de fundición o de
servicio.
Entre las aleaciones aluminio-cobre, la que contiene 8% de cobre ha sido usada
por mucho tiempo como la aleación para fines generales, aunque las adiciones
de silicio y hierro, mejoran las características de la fundición por que la hacen
menos quebradiza en caliente; la adición de zinc, mejora su maquinabilidad.
Las aleaciones con 12% de cobre son ligeramente más resistentes que las de 8%,
pero considerablemente menos tenaces.
Las aleaciones de aluminio- silicio son de gran aplicación por sus excelentes
cualidades para la fundición y su resistencia a la corrosión; no son quebradizas en
caliente y es fácil obtener con ellas fundiciones sólidas en secciones gruesas o
delgadas, la más comúnmente utilizada es la que contiene 5% de silicio, se
solidifica normalmente con una gruesa estructura hipereutéctica que se modifica
antes de fundirse por la adición de una pequeña cantidad de sodio para darle
una estructura fina eutéctica de mayor resistencia mecánica y tenacidad, el
contenido de hierro debe ser bajo para evitar la fragilidad.
Las aleaciones de aluminio-magnesio son superiores a casi todas las otras
aleaciones de fundición de aluminio en cuanto a resistencia, corrosión y
maquinabilidad; además de excelentes condiciones de resistencia mecánica y
ductilidad.

18. Designaciones de las
aleaciones de aluminio.
Se designan con un numero de 4 dígitos de acuerdo con el sistema adoptado por la
Aluminium Association. El primer digito indica el tipo de aleación, de acuerdo con el
elemento principal. El segundo indica las aleaciones especificas en la aleación, los
dos últimos indican la aleación especifica de aluminio o la pureza de éste.
La designación del temple indica el tratamiento que ha recibido la aleación para
llegar a su condición y propiedades actuales. El temple se indica con las letras:
O(recocidas), F(tal como fue fabricada), H(trabajada en frío) o T.
Las aleaciones de aluminio forjado se dividen en dos clases: endurecidas y
reforzadas solo con trabajo en frío y las que deben sus propiedades mejoradas al
tratamiento térmico.
Las aleaciones más importantes endurecibles al trabajarlas son el aluminio
comercialmente puro(1100) o la aleación con 1.25% de manganeso(3003); las
cuales pueden endurecerse con trabajo en frío, pero no se someten a tratamiento
térmico.
Las aleaciones de aluminio pueden subdividirse en dos grandes grupos, para forja y
aleaciones para fundición, de acuerdo con el proceso de fabricación. Las
aleaciones para forja, es decir chapas, láminas, extrusión, varillas y alambres, se
clasifican de acuerdo con los elementos que contengan en aleación

19.  Las aleaciones de aluminio pueden
subdividirse en dos grandes grupos, para forja
y aleaciones para fundición, de acuerdo con
el proceso de fabricación.
 Las aleaciones para forja, es decir chapas,
láminas, extrusión, varillas y alambres, se
clasifican de acuerdo con los elementos que
contengan en aleación
 Las aleaciones de aluminio para fundición se
han desarrollado por sus buenas cualidades
de colabilidad, fluidez y capacidad de
alimentación de los moldes, así como por la
optimización de las propiedades de
resistencia y tenacidad o resistencia a la
corrosión de estas aleaciones

23. Cobre
 El cobre es uno de los metales de mayor uso, de
apariencia metálica y color pardo rojizo
 Ya era conocido en épocas prehistóricas, y las
primeras herramientas y enseres fabricados
probablemente fueran de cobre. Se han encontrado
objetos de este metal en las ruinas de muchas
civilizaciones antiguas, como en Egipto, Asia Menor,
China, sureste de Europa, Chipre (de donde
proviene la palabra cobre), Creta y América del Sur.
El cobre puede encontrarse en estado puro.
 Presenta una elevada conductividad del calor y
electricidad, gran resistencia a la corrosión, gran
maleabilidad y ductilidad, además de su belleza.
 El cobre puro es blando, pero puede endurecerse
posteriormente por deformación en frío.

24. Aleaciones de Cobre
 Las aleaciones de cobre, mucho más duras que el metal
puro, presentan una mayor resistencia y por ello no
pueden utilizarse en aplicaciones eléctricas, no obstante.
 Su resistencia a la corrosión es casi tan buena como la del
cobre puro y son de fácil manejo.
 Las dos aleaciones más importantes son el latón, una
aleación con cinc, y el bronce, una aleación con estaño.
A menudo, tanto el cinc como el estaño se funden en una
misma aleación, haciendo difícil una diferenciación
precisa entre el latón y el bronce. ambos se emplean en
grandes cantidades.
 También se usa el cobre en aleaciones con oro, plata y
níquel, y es un componente importante en aleaciones
como el monel, el bronce de cañón y la plata alemana o
alpaca.

25.  El cobre forma dos series de compuestos
químicos: de cobre (I), en la que el cobre tiene
una valencia de 1, y de cobre (II), en la que su
valencia es 2.
 Los compuestos de cobre (I) apenas tienen
importancia en la industria y se convierten
fácilmente en compuestos de cobre (II) al
oxidarse por la simple exposición al aire
 Los compuestos de cobre (II) son estables,
algunas disoluciones de cobre tienen la
propiedad de disolver la celulosa, por lo cual se
usan grandes cantidades de cobre en la
fabricación de rayón

26.  La aleación de cobre más barata es el latón
con alto contenido de zinc y por lo común es el
que se utiliza salvo cuando se requiere alta
resistencia a la corrosión sometido a esfuerzo o
a las propiedades mecánicas especiales de
otras aleaciones
 Los bronces al estaño se utilizan para obtener
una alta resistencia con buena ductilidad.
 Las aleaciones de cobre con aluminio silicio o
níquel son buenas por su resistencia a la
corrosión.

27. Latones
 Las aleaciones útiles de cobre y zinc contienen hasta un 40
% de zinc, las que contienen del 30 al 35 % son las de
mayor aplicación por ser baratas, muy dúctiles y fáciles de
trabajar.
 Al disminuir el contenido de zinc, las aleaciones se
aproximan cada vez más al cobre en sus propiedades y
mejoran su resistencia a la corrosión.
 Se pueden presentar agrietamientos por esfuerzos
producidos en la elaboración con latones de alto
contenido de zinc pero raras veces en los de 15% de zinc,
este es un agrietamiento espontáneo, que se produce por
la exposición a la corrosión atmosférica en objetos de
latón con grandes tensiones superficiales residuales.
 Puede evitarse por medio del recocido de alivio de
tensiones de 246 a 276 grados centígrados, sin que se
ablande la pieza
 Se agrietarán al ser expuestas a condiciones de corrosión
bajo grandes esfuerzos de servicio.

28.  Las aleaciones de zinc del 5 al 20% son de
aplicación en operaciones de soldado con
soldadura fuerte, a causa de no ser susceptibles
al agrietamiento por esfuerzos producidos en la
elaboración, debido a su color rojo y porque su
alto punto de fusión es conveniente.
 El trabajo en frío aumenta la dureza y la
resistencia a la tracción y disminuye la
ductilidad, medida por el alargamiento o
reducción del área.
 El recocido por debajo de cierta temperatura
no tiene prácticamente efecto alguno, por el
intervalo(rango), de cristalización se produce un
descenso rápido de la resistencia y un aumento
de la ductilidad.
 En este punto, el efecto del trabajo en frío es
eliminado casi en su totalidad.

29.  El latón para resortes debe laminarse con una dureza
que sea compatible con las operaciones
subsiguientes de formado. Para artículos que
requieren dobleces pronunciados, o para las
operaciones de embutido profundo, debe usarse
latón recocido.
 La adición de plomo al latón lo hace de corte fácil y
notablemente maquinable. Las adiciones del 0.75 al
1.25% de Estaño mejoran su resistencia a la corrosión.
 El Aluminio se agrega al latón para mejorar su
resistencia a la corrosión, particularmente en las
aplicaciones de tubos para condensadores.
 El bronce de manganeso es un latón complejo para
el trabajo en caliente, de alta resistencia mecánica y
de resistencia al desgaste por abrasivos.

30. Bronces
 Los tres bronces al estaño más comunes contienen
aproximadamente 5, 8 y 10% de estaño y se conocen
como aleaciones A, C y D, respectivamente.
 Contienen por lo general, fósforo desde trazas hasta
0.40%, lo cual mejora sus cualidades para fundición o
vaciado, los endurece un poco y ha dado origen al
nombre conducente a Bronce Fosforosos.
 Los bronces se caracterizan por sus propiedades
elásticas.
 Los Bronces al Aluminio, con 5 y 8% de Aluminio, son
aplicables por su alta resistencia mecánica y su buena
resistencia a la corrosión, y algunas veces a causa de su
color dorado
 Los que contienen 10% de aluminio y otras aleaciones
con cantidades aún mayores son muy plasticas en
caliente y tienen resistencia mecánica
excepcionalmente alta, en particular después del
tratamiento térmico.

31.  Bronces al silicio:
Se fabrican cierto numero de aleaciones en las cuales el Silicio
es el elemento principal de aleación, pero también contienen
cantidades apreciables de Zinc, hierro, estaño o manganeso.
Estas aleaciones son tan resistentes a la corrosión como el
cobre y poseen excelentes propiedades para el trabajo en
caliente combinadas con alta resistencia mecánica. Su
característica sobresaliente es la soldabilidad por todos los
métodos.
Se usan mucho aleaciones parar soldadura al arco u
oxiacetilénica en depósitos de agua caliente y para procesos
químicos.
 Los cuproníqueles y los metales llamados plata de níquel o
plata alemana son de color blanco y no pierden su brillo en
ambientes atmosféricos. Son extraordinariamente
maleables y pueden trabajarse mucho sin recocerlos. Las
aleaciones con níquel tienen las mejores propiedades a
temperaturas elevadas de todas las aleaciones de cobre.

32. Propiedades de las aleaciones de cobre
obtenidas por fundición

33. Aleaciones endurecibles por
envejecimiento
Son varias las aleaciones que endurecen notablemente
por precipitación, tales como las aleaciones con berilio y
circonio.
Las aleaciones Cu-Be, Cuyo diagrama de equilibrio se
representa en la figura 13.23a, se utilizan, debido a su
elevada resistencia mecánica y alta rigidez, como muelles,
engranajes y como elementos anticentellantes.
Estas aleaciones se producen de forma que contengan
entre un 0.6 y un 2% de Be con adiciones de Co entre el 0.2
y el 2.5% de manera que produzcan precipitados del tipo
BeCo que endurecen grandemente la matriz.
La combinación de los tratamientos de envejecimiento o
precipitación con procesos de deformación en frío hacen
que las cargas de roturas alcancen valores cercanos a los
1500 MPa, que constituye la resistencia más elevada de las
aleaciones comerciales de cobre.

34. Aleaciones de Hierro y
Carbono
 Las aleaciones de hierro que tienen desde
pequeñas cantidades, alrededor del 0.03 %,
a un 1.2% de carbono, con cantidades de un
0.25 a 0.7% de Mn y/o Si y pequeñas
cantidades no superiores a 0.050% de S y P,
reciben el nombre de aceros al carbono o
aceros ordinarios de construcción.
 Cuando en su composición aparecen otros
elementos de aleación, reciben el nombre
de aceros aleados.

36. fases sólidas
 Ferrita (δ) es una solución sólida de carbono en
hierro δ que tiene una estructura c.c. y un límite de
solubilidad máxima de carbono de 0.09% a 1465°C.
 Austenita (γ), es una solución intersticial de carbono en el
hierro γ que tiene una estructura cristalina c.c.c. y presenta
una solubilidad máxima del carbono mucho mayor,
alrededor del 2.08% a 1148°C, que disminuye hasta el 0.8%
a 723°C, temperatura eutectoide.
 Ferrita (α) es una solución sólida de carbono en el
hierro a que tiene igualmente una estructura cristalina c.c.
y presenta una solubilidad del carbono muy reducida, tan
sólo del 0.02% a la temperatura eutectoide y que
disminuye hasta 0.005% de C a temperatura ambiente.
 Cementita es un compuesto intermetálico formado por un
átomo de carbono y tres de hierro. La cementita es un
compuesto duro y frágil.

37.  Son muchos los parámetros que influyen en las
características mecánicas de un acero, ya que
estas aleaciones pueden endurecerse
prácticamente por todos los mecanismos de
endurecimiento ya estudiados: aleación,
deformación, precipitación y transformación
martensítica.
 Variando la forma de calentamiento y
enfriamiento de los aceros, se pueden obtener
diferentes combinaciones de las propiedades
mecánicas de los aceros.
 La temperatura a la cual comienza la
transformación de austenita a martensita se
denomina inicio de martensita, o temperatura
Ms

38.  la temperatura a la cual la
transformación termina, fin de martensita,
o temperatura Mf.
 La temperatura Ms disminuye para los
aceros al carbono a medida que
aumenta el porcentaje en peso de
carbono

39.  La dureza y
resistencia de la
martensita está
directamente
relacionada con
su contenido en
carbono, y
ambas
propiedades
aumentan a
medida que el
contenido de
carbono
aumenta

40.  Las martensitas de acero con bajo
contenido de carbono endurecen
principalmente por la elevada densidad
de dislocaciones formadas durante el
enfriamiento y por el efecto de solución
sólida intersticial. Cuando el contenido
de carbono se eleva por encima del 0.2
%, el efecto de solución sólida intersticial
comienza a ser muy importante

41. Clasificación de los aceros

42. ACEROS AL CARBONO
 Más del 90% de todos los aceros son aceros al
carbono.
 Estos aceros contienen diversas cantidades de
carbono y menos del 1,65% de manganeso, el
0,60% de silicio y el 0,60% de cobre.
 Productos fabricados con aceros al carbono:
máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor
parte de las estructuras de construcción de
acero, cascos de buques, somieres y horquillas.

43. Clasificación
 Aceros de bajo carbono (0.008% -0.25% de Carbono): Algunas
de las propiedades de este tipo de aceros son: dúctiles, buena
soldabilidad, buena maquinabilidad, no son buenos para la
fatiga. Dentro de las aplicaciones podemos encontrar láminas,
tuberías, alambres, varillas, perfilería, flejes, placas, entre otras.
 Aceros de medio carbono (0.25% -0.60% de Carbono): Algunas
de las propiedades de este tipo de aceros son: buena
resistencia, buena soldabilidad, buena maquinabilidad, son
dúctiles. Dentro de las aplicaciones podemos encontrar los
aceros estructurales, árbol de levas, ejes, bielas, piezas forjadas,
entre otras.
 Aceros de alto carbono (0.60% -2.11% de Carbono): Algunas de
las propiedades de este tipo de aceros son: materiales muy
duros, frágiles, bajo soldabilidad, se pueden deformar en frio o
en caliente. Dentro de las aplicaciones podemos encontrar
brocas, limas, buriles, herramientas pequeñas de torno, resortes,
martillos, rieles cigüeñales, entre otras

44. ACEROS ALEADOS
 Se da la denominación a los aceros aleados aquellos que
contienen además de hierro y carbono, otros elementos que
se añaden para aumentar su resistencia.
Dentro de los aceros aleados podemos encontrar:
 Aceros estructurales: Son aquellos aceros que se emplean
para diversas partes de máquinas, tales como engranajes, ejes
y palancas. Además se utilizan en las estructuras de edificios,
construcción de chasis de automóviles, puentes, barcos y
semejantes. El contenido de la aleación varía desde 0,25% a
un 6.0%.
 Aceros para herramientas: Aceros de alta calidad que se
emplean en herramientas para cortar y modelar metales y no-
metales. Por lo tanto, son materiales empleados para cortar y
construir herramientas tales como taladros, escariadores,
fresas, terrajas y machos de roscar.
 Aceros Especiales: Los Aceros de Aleación especiales son los
aceros inoxidables y aquellos con un contenido de cromo
generalmente superior al 12%. Estos aceros de gran dureza y
alta resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión, se
emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y rodamientos

45. ACEROS DE BAJA ALEACIÓN Y ALTA
RESISTENCIA
 Esta familia es la más reciente de las cuatro grandes clases
de acero.
 Son más baratos que los aceros aleados convencionales ya
que contienen cantidades menores de los costosos
elementos de aleación. Sin embargo, reciben un
tratamiento especial que les da una resistencia mucho
mayor que la del acero al carbono.
 Por ejemplo, los vagones de mercancías fabricados con
aceros de baja aleación pueden transportar cargas más
grandes porque sus paredes son más delgadas que lo que
sería necesario en caso de emplear acero al carbono.
 Además, como los vagones de acero de baja aleación
pesan menos, las cargas pueden ser más pesadas. En la
actualidad se construyen muchos edificios con estructuras
de aceros de baja aleación.
 Las vigas pueden ser más delgadas sin disminuir su
resistencia, logrando un mayor espacio interior en los
edificios.

46. ACEROS DE ALTA ALEACIÓN - INOXIDABLES
 Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros
elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes
a la herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad
o de ácidos y gases corrosivos.
 Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy
resistentes y mantienen esa resistencia durante largos periodos a
temperaturas extremas.
 Debido a sus superficies brillantes, en arquitectura se emplean
muchas veces con fines decorativos.
 El acero inoxidable se utiliza para las tuberías y tanques de
refinerías de petróleo o plantas químicas, para los fuselajes de los
aviones o para cápsulas espaciales.
 También se usa para fabricar instrumentos y equipos quirúrgicos,
o para fijar o sustituir huesos rotos, ya que resiste a la acción de
los fluidos corporales.
 En cocinas y zonas de preparación de alimentos los utensilios son
a menudo de acero inoxidable, ya que no oscurecen los
alimentos y pueden limpiarse con facilidad.
 Los aceros inoxidables a su vez se clasifican en: Ferriticos,
Martensiticos, Austeniticos y Dúplex

47. ELEMENTOS DE ALEACIÓN EN LOS
ACEROS
Elemento Símbolo Descripción
Aluminio Al Es usado principalmente como desoxidante en la
elaboración de acero. También reduce el
crecimiento del grano al formar óxidos y nitruros
Azufre S Se considera como un elemento perjudicial en las
aleaciones de acero, una impureza. Sin embargo,
en ocasiones se agrega hasta 0.25% de azufre para
mejorar la maquinabilidad. Los aceros altos en
azufre son difíciles de soldar pueden causar
porosidad en las soldaduras
Carbono C Es el elemento de aleación más efectivo, eficiente
y de bajo costo. En aceros enfriados lentamente, el
carbón forma carburo de hierro y cementita, la
cual con la ferrita forma a su vez la perlita. Cuando
el acero se enfría más rápidamente, el acero al
carbón muestra endurecimiento superficial. El
carbón es el elemento responsable de dar la
dureza y alta resistencia del acero.

48. Elemento Símbolo Descripción
Boro B Este elemento logra aumentar la capacidad de
endurecimiento cuando el acero está totalmente
desoxidado. Una pequeña cantidad de Boro,
(0.001%) tiene un efecto marcado en el
endurecimiento del acero, ya que también se
combina con el carbono para formar los carburos
que dan al acero características de revestimiento
duro.
Cobalto Co Es un elemento poco habitual en los aceros, ya
que disminuye la capacidad de endurecimiento.
Sin embargo, se puede usar en aplicaciones
donde se requiere un revestimiento duro para
servicio a alta temperatura, ya que produce una
gran cantidad de solución sólida endurecedora,
cuando es disuelto en ferrita o austenita.
Cobre Cu Este elemento aumenta la resistencia a la corrosión
de aceros al carbono.

49. Elemento Símbolo Descripción
Cromo Cr Es un formador de ferrita, aumentando la
profundidad del endurecimiento. Así mismo,
aumenta la resistencia a altas temperaturas y evita
la corrosión. El Cromo es un elemento
revestimientos o recubrimientos duros de gran
resistencia al desgaste, como émbolos, ejes, entre
otros.
Fósforo P Se considera un elemento perjudicial en los aceros,
casi una impureza, al igual que el azufre, ya que
reduce la ductilidad y la resistencia al impacto. Sin
embargo, en algunos tipos de aceros se agrega
deliberadamente para aumentar su resistencia a la
tensión y mejorar la maquinabilidad.
Manganeso Mn Es uno de los elementos fundamentales e
indispensables, está presente en casi todas las
aleaciones de acero. El Manganeso es un
formador de austenita, y al combinarse con el
azufre previene la formación de sulfuro de hierro en
los bordes del grano, altamente perjudicial durante
el proceso de laminación. El Manganeso se usa
para desoxidar y aumentar su capacidad de
endurecimiento

50. Elemento Símbolo Descripción
Molibdeno Mo También es un elemento habitual, ya que aumenta
mucho la profundidad de endurecimiento del
acero, así como su resistencia al impacto. El
Molibdeno es el elemento más efectivo para
mejorar la resistencia del acero a las bajas
temperaturas, reduciendo, además, la perdida de
resistencia por templado. Los aceros inoxidables
austeníticos contienen Molibdeno para mejorar la
resistencia a la corrosión.
Nitrógeno N Puede agregarse a algunos tipos de acero, para
promover la formación de austenita. También,
para reducir la cantidad de Níquel en los aceros
inoxidables. El Nitrógeno afecta las propiedades
mecánicas del acero
Níquel Ni Es el principal formador de austenita, que aumenta
la tenacidad y resistencia al impacto. El Níquel se
utiliza mucho en los aceros inoxidables, para
aumentar la resistencia a la corrosión. Ofrece
propiedades únicas para soldar Fundición.

51. Elemento Símbolo Descripción
Plomo Pb Es un ejemplo de elemento casi insoluble en hierro.
Se añade plomo a muchos tipos de acero para
mejorar en gran manera su maquinabilidad.
Titanio Ti Básicamente, el Titanio se utiliza para estabilizar y
desoxidar acero, aunque debido a sus
propiedades, pocas veces se usa en soldaduras
Tungsteno W Se añade para impartir gran resistencia a alta
temperatura. El Tungsteno también forma carburos,
que son excepcionalmente duros, dando al acero
una gran resistencia al desgaste, para aplicaciones
de revestimiento duro o en acero para la
fabricación de herramientas.
Vanadio V Facilita la formación de grano pequeño y reduce
la pérdida de resistencia durante el templado,
aumentando por lo tanto la capacidad de
endurecimiento. Así mismo, es un formador de
carburos que imparten resistencia al desgaste en
aceros para herramientas, herramientas de corte,
entre otras.

52. CLASIFICACIÓN
AISI/SAE DE LOS
ACEROS

53.  La inmensa variedad de aceros que pueden
obtenerse por los distintos porcentajes de carbono y
sus aleaciones con elementos como el cromo, níquel,
molibdeno, vanadio, entre otros, ha provocado la
necesidad de clasificar mediante nomenclaturas
especiales, que difieren según la norma o casa que
los produce para facilitar su conocimiento y
designación.
 El sistema de designación AISI/SAE utiliza cuatro
dígitos para designar los aceros al carbono y aceros
aleados
 Los dos últimos dígitos indican el contenido, de
carbono en centésimas de porcentaje.
 Para aceros al carbono el primer dígito es 1. Los
aceros al carbono corrientes se designan 10XX
(ejemplo 1045 es acero al carbono con 0.45% de
carbono).

54.  En los aceros aleados los dos primeros dígitos
indican los principales elementos de aleación y
sus rangos.
 A veces se intercalan letras después de los dos
primeros dígitos para indicar otra característica
(B indica Boro, L indica Plomo).
 También pueden usarse prefijos (M indica
calidad corriente, E indica horno eléctrico, H
indica endurecible)

56. Aceros al Carbono
 10XX Simple Carbono:
Acero 1016, Acero 1010, Acero 1026
Aplicaciones: Ejes, pasadores, tornillos, tuercas,
remaches, grapas, entre otros.
Acero 1045 - Aplicaciones: Pernos, engranajes, rieles
para cigüeñales, martillos, palas, entre otros.
 11XX Resulfurado (Azufre):
Acero 1108 Aplicaciones: Tornillos, tuercas, casquillos,
bujes, entre otros.
 12XX Resulfurado y Refosforado (Azufre y Fosforo):
Acero 1212 – 12L14 Aplicaciones: Tornillería, acoples,
bujes, casquillos, entre otros.

57.  Aceros al Manganeso
13XX: Mn 1.75%
15XX: Mn 5.00%
Ejemplos: Acero 1518
Aplicaciones: Piñones, cojinetes, camisas,
entre otros.
 Aceros al Níquel
23XX: Ni 3.50%
25XX: Ni 5.00%

58.  Aceros al Níquel – Cromo
31XX: Ni 1.25% - Cr 0.80%
32XX: Ni 1.75 % - Cr 1.07%
33XX: Ni 3.50% - Cr 1.50% 2.4.1.5
 Aceros al Molibdeno
40XX: Mo 0.52%
 Aceros al Cromo – Molibdeno
41XX: Cr 0.50% - Mo 0.50% (Aceros para temple)
Ejemplos: Acero 4140 - Para altos esfuerzos de fatiga
y torsión
Aplicaciones: Ejes, bielas, arboles de transmisión,
arboles de turbina a vapor, taladros, brocas, entre
otros.

59.  Aceros al Níquel – Cromo – Molibdeno
43XX: Ni 1.82% -Cr 0.50% -Mo 0.25% (Aceros
para temple): Ejemplos: Acero 4340 - Para altos
esfuerzos de fatiga y torsión
Aplicaciones: Ejes de transmisión, discos para
frenos, cigüeñales, engranajes, entre otros.
86XX: Ni 0.55% -Cr 0.50% -Mo 0.20%: Ejemplos:
Acero 8620
Aplicaciones: Piñones para cajas, cigüeñales,
ejes sin fin, engranajes, entre otros

60.  Aceros al Cromo
50XX: Cr 0.65%
51XX: Cr 1.25%: Ejemplos: Acero 5160
Aplicaciones: Cuchillas cortamaleza, barras
de torsión, cuchillas para corte en frio de
metales, piezas sometidas al desgaste,
entre otros.
 Aceros al Cromo -Vanadio
61XX: Cr 0.60% - V 0,15%
 2.4.2.10 Aceros al Silicio –Manganeso
92XX: Si 1.40% - Mn 0.85%

61. RESUMEN CLASIFICACIÓN SAE DE LOS
ACEROS

62. ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
CARACTERÍSTICAS DE LOS ACEROS
 ANÁLISIS QUÍMICO
Este ensayo tiene por finalidad, determinar la
composición química del acero. El método
espectrográfico es el más utilizado.
Este procedimiento se opera colocando en
incandescencia el material a ensayar mediante
una potente fuente de calor, tal como un arco
voltaico.
La luz emitida se descompone por medio de
prismas en un espectro, cada línea del espectro
corresponde a un determinado elemento
químico de la muestra ensayada.

63.  ENSAYOS METALOGRÁFICOS
El ensayo metalográfico tiene por objeto
establecer el estado del acero en un instante
de su proceso.
Este ensayo concretamente, persigue el estudio
de la integridad y estructura del acero.
La integridad del acero está determinada por la
continuidad o discontinuidad de la masa
metálica.
Se dice que el acero es integro o continuo,
cuando carece de discontinuidades físicas
como son: fisuras, sopladuras, micro cavidades
de contracción e inclusiones no metálicas.

64.  ENSAYOS MICROSCÓPICOS
Este ensayo es muy importante previo al uso del
acero porque se adelanta a los resultados
prácticos, de esta forma se puede predecir si
puede servir para el uso a que está destinado.
La misión de los estudios metalográficos es el
conocimiento de las propiedades y el
comportamiento del acero bajo los determinados
tipos de procesos a los que se les somete, creando
así las bases para el diseño de la pieza a elaborar.
Por la vía microscópica se pueden comprobar los
defectos de elaboración y las causas de las
averías, roturas, tamaños de grano, así como la
estructura del acero en cada parte del proceso.

65.  ENSAYOS MACROSCÓPICOS
Este ensayo se usa para identificar la distribución y el
contenido de inclusiones.
Puede hacerse con una lupa de un solo lente o con un
microscopio común de bajo poder.
Puede hacerse directamente sobre la zona elegida para la
observación o puede ser necesario previamente sensibilizar
la falla mediante un reactivo.
Para el estudio macroscópico se prepara una superficie
plana haciendo un torneado escalonado, un cepillado,
rectificado, y finalmente se desbasta con papel de esmeril
hasta lija 600.
La situación de estas superficies se elige de acuerdo con el
fin pretendido para el ensayo, que determina también el
tipo de acabado que debe darse.
Para este caso es necesario pulir con paño de diamante
hasta 1/4 de micra, posteriormente se procede a la
observación de la probeta previamente atacada, se analiza
y se presentan los resultados.

66.  ENSAYO DE DUREZA
Los ensayos de dureza miden la resistencia a la
penetración sobre la superficie del acero, efectuada
por un objeto duro.
Se han diseñado diversas pruebas de durezas, pero las
que se utilizan en este caso son el ensayo de dureza
Brinell, el ensayo de dureza Rockwell y el ensayo de
dureza Vickers (micro dureza).
Dureza BRINELL (HB): El ensayo de dureza Brinell
consiste en comprimir sobre la superficie del acero
una bola de acero de 10 mm de diámetro con una
carga de 3000 Kg. Para evitar una huella demasiado
profunda en los metales blandos se reduce la carga a
500 Kg. Para los metales muy duros se emplea una
bola de carburo de Wolframio para que sea mínima la
deformación del penetrador.

67. La cifra de dureza Brinell (HB) es el resultado
de dividir la carga P por el área superficial
de la huella. Se emplea la fórmula:
En la que:
P= Carga Aplicada en Kg.
D= Diámetro de la Bola en mm.
d= Diámetro de Huella en mm

68. Dureza ROCKWELL (HR): Es uno de los ensayos de
dureza más empleados. Su aceptación general se
debe a la rapidez, la ausencia de error personal, la
capacidad para distinguir bajas diferencias de
dureza en los aceros y el pequeño tamaño de huella,
que hace posible ensayar sin deteriorar las piezas.
El ensayo utiliza la profundidad de penetración, bajo
carga constante, como medida de la dureza.
El ensayo Rockwell emplea como penetradores una
bola de acero, para materiales con resistencia a la
tracción de hasta 77 Kg/mm2, y un cono de
diamante (penetrador Brale) para los ensayos de
mayor resistencia y mayor dureza.
El intervalo útil de este ensayo Rockwell C es el
comprendido entre 20 y 70 HRC unidades, para
materiales más blandos o para materiales delgados
que posean una capa cementada o nitrurada de
emplea otro ensayo, Rockwell B.

69. Ensayo de Micro Dureza VICKERS (NDV):
Para medir la dureza a superficies de áreas
muy pequeñas, forma penetraciones tan
pequeñas que se requiere un microscopio
para efectuar la medición.
Es muy útil para medir el gradiente de
dureza en una superficie calibrada,
también para medir las determinaciones
de dureza de los constituyentes de una
micro estructura.
Se usa como penetrador una pirámide de
diamante de base cuadrada.

70. Se define como la relación de la carga al área de la
superficie de la huella.
La ecuación que define la dureza Vickers es:
En la que:
P = carga aplicada en Kg.
d = media de la longitud de las dosdiagonales en
mm.
680 = ángulo medio formado por las dos caras
opuestas de lapirámide de diamante = q/2 donde;
q = 1360

71.  ENSAYO DE TRACCIÓN
El ensayo de tracción se usa para obtener una
información básica sobre la resistencia mecánica
de los aceros y como ensayo de recepción para
la especificación de los mismos.
En el ensayo de tracción se somete la probeta a
una fuerza de tracción monoaxial, que va
aumentando de forma progresiva y se van
midiendo simultáneamente los correspondientes
alargamientos. Con los datos de carga y
alargamiento se construye una curva esfuerzo -
deformación convencional.
La resistencia a la tracción es el cociente
obtenido al dividir la carga máxima por la
sección transversal inicial de la probeta.

72. Deformación o Alargamiento: Cuando se
aplica a una probeta una fuerza de tensión
uniaxial, se produce una elongación de la
probeta en la dirección de la fuerza. Tal
desplazamiento se llama deformación.
Por definición, la deformación originada por
la acción de una fuerza de tensión uniaxial
sobre una muestra metálica, es el cociente
entre el cambio de longitud de la muestra en
la dirección de la fuerza y la longitud original.
Donde:
l es la longitud después de la acción
de la fuerza
lo es la longitud inicial de la pieza

73. Deformación Elástica y Plástica: Cuando una pieza se
somete a una fuerza de tensión uniaxial, se produce
una deformación del material.
Si el material vuelve a sus dimensiones originales
cuando la fuerza cesa se dice que el material ha
sufrido una DEFORMACIÓN ELÁSTICA.
El número de deformaciones elásticas en un material es
limitado ya que aquí los átomos del material son
desplazados desde su posición original, pero no hasta
el extremo de que tomen nuevas posiciones fijas.
Así cuando la fuerza cesa, los átomos vuelven a sus
posiciones originales y el material adquiere su forma
original.
Si el material es deformado hasta el punto que los
átomos no pueden recuperar sus posiciones originales,
se dice que ha experimentado una DEFORMACIÓN
PLÁSTICA.

74. Módulo de Elasticidad: En la primera parte del
ensayo de tensión, el material se deforma
elásticamente, o sea que se elimina la carta sobre la
muestra, volverá a su longitud inicial.
Para metales, la máxima deformación elástica es
usualmente menor al 0.5%. En general, los metales y
aleaciones muestran una relación lineal entre la
tensión y la deformación en la región elástica en un
diagrama de tensión – deformación que se describe
mediante la ley de Hooke:
Donde:
E es el módulo de elasticidad o
módulo de Young
σ es el esfuerzo o tensión
‫ع‬es la deformación

75. Límite Elástico:
Es la tensión a la cual un
material muestra
deformación plástica
significativa.
Debido a que no hay un
punto definido en la curva de
tensión – deformación donde
acabe la deformación
elástica y se presente la
deformación plástica se elige
el límite elástico cuando tiene
lugar un 0.2% de
deformación plástica
El límite elástico al 0.2%
también se denomina
esfuerzo de fluencia
convencional a 0.2%.

76. Resistencia máxima a la Tensión:
Es la tensión máxima alcanzada en la curva de
tensión – deformación. Si la muestra desarrolla un
decrecimiento localizado en su sección (un
estrangulamiento de su sección antes de la rotura), la
tensión decrecerá al aumentar la deformación hasta
que ocurra la fractura puesto que la tensión se
determina usando la sección inicial de la muestra.
Mientras más dúctil sea el metal, mayor será el
decrecimiento en la tensión en la curva tensión
/deformación después de la tensión máxima.
La resistencia máxima a la tensión de un material se
determina dibujando una línea horizontal desde el
punto máximo de la curva tensión – deformación
hasta el eje de las tensiones (punto TS en la figura).
La tensión a la que la línea intercepta al eje de
tensión se denomina resistencia máxima a la tensión,
o a veces simplemente resistencia a la tensión o
tensión de fractura.

78.  Porcentaje de Elongación (Estiramiento):
La cantidad de elongación que presenta una muestra
bajo tensión durante un ensayo proporciona un valor
de la ductilidad de un material.
La ductilidad de los materiales comúnmente se
expresa como porcentaje de la elongación,
comenzando con una longitud de calibración
usualmente de 2in (51mm). En general, a mayor
ductilidad (más deformable es el metal), mayor será el
porcentaje de la elongación. El porcentaje de
elongación de una muestra después de la fractura
puede medirse juntando la muestra fracturada y
midiendo longitud final con un calibrador. El
porcentaje de elongación puede calcularse mediante
la ecuación:

79. Porcentaje de Reducción de Área:
Este parámetro también da una idea acerca de
la ductilidad del material.
Esta cantidad se obtiene del ensayo de tensión
utilizando una muestra de 0.5 pulgadas (12.7mm)
de diámetro.
Después de la prueba, se mide el diámetro de la
sección al fracturar. Utilizando la medida de los
diámetros inicial y final, puede determinarse el
porcentaje de reducción en el área a partir de la
ecuación:

80. Esfuerzo de Fluencia:
El esfuerzo de fluencia determina si el metal se
deformará o no y por ello es más importante que la
resistencia a la tracción y es aquel en que el
deslizamiento se hace notorio e importante.
Si se diseña un componente que deba soportar
una fuerza durante su uso, debe asegurarse que no
se deforme plásticamente.
Por ejemplo: Un tornillo de una culata no
funcionará adecuadamente cuando se deforme
más allá de lo especificado.
Por esto debe seleccionarse un material que tenga
un alto punto de fluencia o agrandar el
componente lo suficiente para que la fuerza
aplicada produzca un esfuerzo por debajo del
esfuerzo de fluencia.

81. Límite de Fluencia:
Si durante el ensayo se observa una caída o
estabilización de la carga, el esfuerzo correspondiente
al valor más alto de dicha carga se denomina límite
superior de fluencia y el esfuerzo correspondiente a la
mayor carga subsiguiente observada se denomina
límite inferior de fluencia.
Ductilidad:
Mide el grado de deformación que un material puede
soportar sin romperse.
Existen dos procedimientos para describir la ductilidad.
Primero, se podría medir por medio del porcentaje de
alargamiento o elongación y segundo consiste en
medir el cambio porcentual del área, es decir,
reducción del área.
Entre mayor % de alargamiento o mayor reducción de
área mayor es la ductilidad.

82.  ENSAYO DE RESILENCIA (ENSAYO DE
IMPACTO)
Se utiliza para determinar la tendencia del
material al comportamiento frágil.
La respuesta de la probeta al ensayo de
impacto se mide usualmente por la energía
absorbida en la rotura de la probeta.
La energía absoluta se expresa en Kg/cm²,
es decir, la energía absorbida por unidad de
área de la sección transversal de la probeta
que queda entre el fondo de la entalla y a
cara opuesta a esta última.

83. Se pueden aplicar varios métodos de
ensayo:
 -Charpy (ISO 179-1, ASTM D 6110)
 -Izod (ISO 180, ASTM D 256, ASTM D 4508) y
'unnotched cantilever beam impact'
(ASTM D 4812)
 Ensayo tracción por impacto (ISO 8256
und ASTM D 1822)
 -Dynstat ensayo flexión por impacto (DIN
53435)

84.  ENSAYO DE TORSIÓN
Los ensayos de torsión se realizan para
determinar propiedades de los metales, tales
como el módulo de elasticidad en
cizallamiento, el límite elástico en torsión y el
módulo de rotura.
También se verifican sobre piezas enteras,
tales como tornillos, árboles, ejes y taladros
helicoidales, que están sometidas a cargas
de torsión durante el servicio.

85.  ENSAYOS DE COMPRESIÓN (RECALQUE)
Este método, por su sencillez y efectividad es uno de los más
empleados pues, además de ser muy rápido,determina
automáticamente y en paralelo, a otros defectos de tipo
superficial que el material pudiera contener.
La prueba de compresión se realiza de una manera
semejante a la de tensión excepto que las fuerzas actúan
empujando los extremos de la probeta.
Con él puede determinarse no solamente la capacidad de
deformación, sino que siguiendo un proceso fijado en el
recalcado de la probeta y escalonando el mismo
sucesivamente, puede determinarse con bastante certeza el
límite de su capacidad de deformación.
De este modo pueden aceptarse como aptos ciertos
materiales para ser procesados por deformación en frío y
para la fabricación de piezas en el que se utiliza este
principio (tornillos) cuyo recalcado debe sobrepasar este
límite.

86. ACABADOS Y TRATAMIENTO DE LOS
MATERIALES
 Tratamientos térmicos. El metal es sometido a
procesos térmicos en los que no varía su composición
química, aunque sí su estructura.
 Tratamientos termoquímicos. Los metales se someten
a enfriamientos y calentamientos, pero además se
modifica la composición química de su superficie
exterior.
 Tratamientos mecánicos. Se mejoran las
características de los metales mediante deformación
mecánica, con o sin calor.
 Tratamientos superficiales. Se mejora la superficie de
los metales sin variar su composición química másica.
En estos tratamientos, a diferencia de los
termoquímicos, no es necesario llevar a cabo
calentamiento alguno.

87. TRATAMIENTOS TÉRMICOS
Son operaciones de calentamiento y
enfriamiento de los metales que tienen por
objeto modificar su estructura cristalina (en
especial, el tamaño del grano). La
composición química permanece inalterable.
Se desarrolla en tres fases: Calentamiento hasta
la temperatura máxima, permanencia en la
temperatura máxima y enfriamiento desde la
temperatura máxima a la temperatura
ambiente.
Los tratamientos térmicos de mayor aplicación
son: Recocido, Temple, Revenido y
Normalizado.

88.  Recocido: Consiste en un calentamiento a
temperatura adecuada y de duración
determinada, seguido de un enfriamiento lento
de la pieza tratada. Su objetivo es destruir
estados anormales constitucionales y
estructurales, que endurecen el material,
permitiendo ablandarlos para poder trabajarlos
mejor.
 Temple: Consiste en un calentamiento del
material hasta una temperatura crítica, seguido
de un enfriamiento muy rápido para impedir la
transformación normal del constituyente
obtenido en el calentamiento. El objetivo del
temple es aumentar la dureza y resistencia
mecánica, a través de la obtención de
martensita.

89.  Revenido: Es un tratamiento complementario
del temple y se aplica, por tanto,
exclusivamente a los aceros templados. El
revenido normal se realiza a los aceros tratados
con transformación martensitica, consiguiendo
mejorar la tenacidad a costa de disminuir la
dureza.
 Normalizado: Es en realidad una variedad del
recocido que se aplica exclusivamente a los
aceros. Se practica calentando el material a
una temperatura de 40°C a 50°C superior a la
critica y una vez todo el metal haya pasado al
estado austenitico, se deja enfriar al aire
tranquilamente. Se diferencia del recocido y
del temple en que el enfriamiento es mucho
más lento en el recocido (dentro del horno) y
mucho más rápido en el temple (en agua,
entre otros).

90. TRATAMIENTOS TÉRMOQUÍMICOS
Son operaciones de calentamiento y
enfriamientos de los metales, con la
aportación de otros elementos a las
superficies de las piezas.
Actualmente se emplean la cementación,
nitruración, cianuración, carbonitruración y la
sulfinuzación.

91.  Cementación:
Consiste en carburar una capa superficial del acero,
rodeándola de un producto carburante y calentándolo
a temperatura adecuada. Una vez terminada la
operación, se templa y se reviene la pieza, quedando
con gran dureza superficial y buena tenacidad en el
núcleo.
Se hace en los aceros de bajo carbono, inferior al 0.30%,
utilizándose también aceros aleados con Níquel, Cromo
y Molibdeno.
La operación se realiza a 850°C a 950°C, es decir, con el
acero en estado austenitico y el hierro en forma de
Hierro Gamma, que es cuando tiene mayor capacidad
de disolución del carburo de hierro.
Una vez adsorbido el carbono por la capa periférica del
acero, tienen lugar un proceso de difusión del carbono
hacia el interior de la pieza en función del tiempo.

92.  Nitruración:
Es un tratamiento de endurecimiento superficial del
acero por absorción de nitrógeno, a una
temperatura determinada. Este proporciona una
gran dureza superficial y una gran resistencia a la
corrosión sin que se produzcan grandes
deformaciones.
Se utiliza no sólo para endurecer superficialmente
las piezas de maquinarias como cigüeñales, sino
también herramientas, como brocas, cuyo
rendimiento mejora notablemente.
Obtienen durezas muy elevadas, superiores a los
1000 Vickers (78 HRC), confiere resistencia a la
corrosión del agua dulce, agua salada, atmósferas
húmedas, entre otras.

93. No produce deformación en la pieza.
Tiene el inconveniente que solo se puede
nitrurar aceros especiales y que es un
tratamiento muy costoso.
La operación se realiza calentando las piezas a
unos 500°C en una corriente de amoniaco
durante uno a cuatro días, en la cual el
amoniaco se disocia con el calor. La dureza se
atribuye a la formación del nitruro de hierro
(Fe2N) en la capa exterior y Fe3N en las capas
interiores.

94.  Cianuración:
Es un tratamiento intermedio entre la
cementación y la nitruración, ya que el
endurecimiento superficial se consigue por una
acción combinada del carbono y el nitrógeno
a una temperatura determinada.
La cianuración no sólo se utiliza para endurecer
superficialmente a aceros de bajo contenido
en carbono, sino aceros de aleación media
cuyo núcleo interesa que quede con buena
resistencia.
Se realiza calentando las piezas de 750°C a
950°C en un baño de cianuro sódico (30 – 40%),
carbonato sódico (30 – 40%) y cloruro sódico
(20 – 30%), la temperatura de fusión del baño es
de unos 600°C.

95.  Carbonitruración:
Se consigue al igual que en el caso anterior
un endurecimiento superficial del acero por
la absorción simultánea de carbono y
nitrógeno, estribando la única diferencia es
que mientras en el caso anterior se realizaba
con cementantes líquidos en un baño de
cianuro sódico, en este caso se hace por
medio de gases, con lo que también se
puede denominar cianuración gaseosa.

96.  Sulfunuzación:
Se consigue con él incorporar a la capa superficial de los
metales y los aceros, carbono, nitrógeno y sobre todo
azufre, mediante su inmersión en un baño especial y a
una temperatura determinada.
Su objeto es aumentar la resistencia al desgaste de las
piezas tratadas, calentándolas en un baño de sales
especiales a 565°C de una a tres horas, pues a 575°C se
inicia un hinchamiento del material.
La duración de la sulfinuzación oscila entre 30 minutos y
tres horas, según sea el tamaño y espesor de la pieza,
obteniéndose como máximo una capa tratada de
0.3mm de espesor, resultando inútil prolongar la duración
del tratamiento para obtener mayores espesores de la
capa.