Recocido del Acero
① Ajustar la dureza para las operaciones de mecanizado. Si la pieza de trabajo es demasiado dura, no se puede cortar; si es demasiado blanda, la rotura de viruta se vuelve difícil durante el corte. Típicamente, un rango de dureza de
170–250 HB es adecuado para el mecanizado general.
② Eliminar la tensión interna residual para evitar la deformación o el agrietamiento de las piezas de acero durante el procesamiento o tratamiento térmico posterior. La tensión interna residual se genera en la superficie y en el interior de la pieza de trabajo durante los procesos de conformado en blanco (como fundición, forja, soldadura) o mecanizado. Esta tensión se redistribuirá durante el procesamiento posterior de la pieza de trabajo, lo que provocará deformación o agrietamiento.
③ Refinar el tamaño del grano, mejorar la microestructura, mejorar las propiedades mecánicas y preparar la estructura para el tratamiento térmico final.
2. Clasificación de los Procesos de Recocido
- Recocido por encima de la temperatura crítica (Ac1, Ac3)
Esta categoría incluye recocido completo, recocido incompleto, recocido de esferoidización y recocido de difusión.
- Recocido por debajo de la temperatura crítica
Ejemplos incluyen recocido de recristalización y recocido de alivio de tensiones.
3. Procesos de Recocido Comunes
Un tipo de proceso de recocido que implica calentar lentamente la pieza de trabajo a una temperatura 30–50°C por encima de Ac3, mantenerla a esa temperatura durante un período especificado (remojo) y luego enfriarla lentamente. También se conoce como recocido convencional o recocido de recristalización.
Se llama "completo" porque la estructura del acero puede sufrir una transformación completa de austenitización a través de la recristalización (nucleación y crecimiento de grano).
Limitaciones: El recocido completo utiliza un enfriamiento lento en el horno, lo que resulta en un ciclo de proceso largo y una ocupación prolongada del equipo. Para mejorar la utilización del equipo, el recocido isotérmico se utiliza a menudo como reemplazo.
2) Recocido Isotérmico
El proceso de recocido isotérmico es el siguiente: calentar el acero hipoeutectoide a una temperatura 30–50°C por encima de Ac3, y calentar el acero eutectoide y el acero hipereutectoide a una temperatura 30–50°C por encima de Ac1. Después de mantener a las temperaturas respectivas durante un período apropiado, detener el calentamiento y abrir la puerta del horno para enfriar rápidamente la pieza de trabajo a una temperatura específica por debajo de Ar1. Mantener la pieza de trabajo a esta temperatura hasta que toda la austenita se transforme en perlita laminar: el acero hipoeutectoide también forma ferrita proeutectoide, mientras que el acero hipereutectoide también forma cementita proeutectoide. Finalmente, enfriar la pieza de trabajo a cualquier velocidad, generalmente sacándola del horno y enfriándola al aire.
La temperatura isotérmica no debe ser demasiado baja ni demasiado alta. Si es demasiado baja, la dureza después del recocido será relativamente alta; si es demasiado alta, el tiempo de mantenimiento isotérmico debe extenderse.
El recocido isotérmico tiene el mismo propósito que el recocido completo. Puede acortar el tiempo de residencia de la pieza de trabajo en el horno y lograr una microestructura y dureza más uniformes.
Aplicación: El recocido isotérmico se utiliza principalmente para aceros con alto contenido de carbono y aceros aleados con un largo período de incubación. La austenita subenfriada de estos aceros se transforma bastante lentamente en el rango de temperatura de transformación perlítica. Si se adopta el recocido completo, a menudo se tarda docenas de horas, lo cual es muy antieconómico.
Un proceso de recocido de esferoidización implica calentar acero eutectoide o hipereutectoide a una temperatura 10–20°C por encima de Ac1, permitiendo que más partículas de carburo no disueltas se esferoidicen espontáneamente durante el remojo a largo plazo. Después de mantener durante un cierto período, el acero se enfría lentamente por debajo de 600°C y luego se retira del horno para enfriamiento al aire, esferoidizando así la cementita en la perlita.
La microestructura obtenida del recocido de esferoidización se caracteriza por partículas de cementita granular dispersas en una matriz de ferrita, lo que se conoce como perlita esferoidal (o perlita nodular).
Nota: Si hay carburo de red severo presente en el acero antes del recocido de esferoidización, se debe realizar primero el normalizado para eliminar la cementita de red, seguido del recocido de esferoidización. No hacerlo afectará el efecto de esferoidización.
Se refiere a un proceso de tratamiento térmico donde la pieza de trabajo se calienta lentamente con el horno a 500–600°C, se mantiene a esta temperatura durante un cierto período, luego se enfría lentamente con el horno por debajo de 200–300°C antes de ser retirado del horno. Notablemente, no se produce ninguna transformación microestructural en la pieza de trabajo durante este proceso.
Propósito: Es principalmente aplicable a piezas de trabajo en bruto y piezas que han sido sometidas a mecanizado. El objetivo es eliminar la tensión residual en las piezas en bruto y las piezas, estabilizar las dimensiones y la forma de la pieza de trabajo y reducir la tendencia a la deformación y el agrietamiento de las piezas durante el mecanizado y el servicio.
Nota: Cabe señalar que el recocido de alivio de tensiones no puede eliminar por completo la tensión interna, sino que solo la elimina parcialmente, neutralizando así sus efectos nocivos.
Se refiere a un proceso de tratamiento térmico que implica calentar el acero a una temperatura relativamente alta por debajo de la temperatura del sólido de la aleación, mantenerlo durante un período prolongado (10–15 horas) y luego enfriarlo lentamente.
Es un método de recocido aplicado a lingotes o fundiciones de acero y aleaciones no ferrosas (como bronce de estaño, bronce de silicio, cuproníquel, etc.).
Propósito: El recocido de homogeneización promueve la difusión en estado sólido de elementos en la aleación para reducir la segregación de la composición química y la inhomogeneidad microestructural dentro de los tamaños de grano (segregación intragranular, también conocida como segregación dendrítica) que ocurren en lingotes de acero, fundiciones de acero o palanquillas fundidas durante la solidificación.
La razón por la que la temperatura de recocido de homogeneización es tan alta es para acelerar la difusión de los elementos de aleación y acortar el tiempo de mantenimiento tanto como sea posible. La temperatura de recocido de homogeneización para aceros aleados es mucho más alta que Ac3, típicamente oscilando entre 1050°C y 1200°C.
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