Introducción
El término recocido se utiliza para describir varios tipos de tratamientos térmicos los cuales difieren en procedimiento y están acompañados de uno o más de los efectos siguientes:
Eliminar esfuerzos residuales.
Suavizar por alteración de las propiedades pr opiedades mecánicas.
Refinar la estructura del grano.
Producir una estructura definitiva. En muchas operaciones comerciales, muchos de estos efectos se
obtienen en forma simultánea, aunque solamente se desee uno de estos. Aunque, la selección de un proceso de recocido específico depende de un particular o predominante efecto deseado y del grado de acero. El “trabajo en caliente” es una actividad frecuente en plantas de
fabricación y se refiere, por lo general, a las tareas de cortar y soldar. También puede englobar otras operaciones como las de esmerilado, cobresoldadura o estañosoldadura, además del uso de maquinaria eléctrica normal en zonas peligrosas.
Recocido Y Trabajo En Caliente 1.- Recocido
El objeto del tratamiento térmico denominado recocido es destruir sus estados anormales de los metales y aleaciones. Así como ablandarlos para poder trabajarlos. A una temperatura adecuada y duración determinada seguido de un enfriamiento lento de la pieza tratada.
Recocido en aceros
El objeto del recocido es destruir los estados anormales de los metales y aleaciones. El fin principal de los recocidos es ablandar el acero para poder trabajarlo
mejor.
Atendiendo
a
llegar
a
la
temperatura
máxima
Los tipos de recocidos son los siguientes: recocido de regeneración, recocido de engrosamiento de grano, recocidos globulares o esferoidales (recocido globular subcrítico, recocido regular de austenización incompleta o recocido globular oscilante), recocido de homogenización, recocidos subcríticos (de ablandamiento o de acritud), recocido isotérmico y recocido blanco. 2.- Trabajo en caliente
Por trabajo (o labrado) en caliente se entienden aquellos procesos como laminado o rolado en caliente, forja, extrusión en caliente y prensado en caliente, en los cuales el metal se caldea en el grado suficiente para que alcance una condición plástica y fácil de trabajar.
El laminado en caliente se usa por lo general para obtener una barra de material con forma y dimensiones particulares.
El extrusionado es el proceso por el cual se aplica una gran presión a un lingote metálico caliente, haciendo que fluya en estado plástico a través de un orificio restringido.
El forjado o forja es el trabajo en caliente de metales mediante martinetes, prensas o máquinas de forja. En común con otros procesos de labrado en caliente, la forja produce una estructura de grano refinado que da por resultado una mayor resistencia y ductilidad. Las piezas forjadas tienen mayor resistencia por el mismo peso.
3.- Recocido de regeneración
También llamado normalizado, tiene como función regenerar la estructura del material producido por temple o forja. Se aplica generalmente a los aceros con más del 0.6% de C, mientras que a los aceros con menor porcentaje de C sólo se les aplica para finar y ordenar su estructura.
Ejemplo:
Después de un laminado en frío, donde el grano queda alargado y sometido a tensiones, dicho tratamiento devuelve la microestructura a su estado inicial. 4.- Recristalizacion.
Es un proceso que se desarrolla por nucleación y crecimiento, los sitios preferenciales de nucleación de los nuevos granos son las regiones más deformadas, como bordes de grano, planos de deslizamiento, y en zonas de alta energía como precipitados de segunda fase y, también, en torno a inclusiones no metálicas
La Recristalizacion ocurre debido a la nucleación y crecimiento de nuevos granos que contienen pocas dislocaciones.
El crecimiento de estos nuevos granos ocurre en los bordes de celda de la estructura poligonizada, eliminando la mayoría de las dislocaciones.
Los nuevos granos recristalizados adoptan formas más o menos regulares, debido a las anisotropías de su velocidad de crecimiento.
Cuando los granos entran en contacto unos con otros, se acaba la fase llamad Recristalizacion y se entra en la fase llamada crecimiento de grano
Como se ha reducido de manera importante el número de dislocaciones, el metal recristalizado tiene baja resistencia, pero una elevada ductilidad.
La Recristalizacion es el resultado desde el punto de vista microestructural de una permanencia de temperaturas en la cual la movilidad de los átomos es la suficiente para afectar a las propiedades mecánicas. Se nuclear nuevos granos equiaxiales y libres de tensiones en las regiones de la microestructura con acritud sometidas a elevadas tensiones. Estos granos crecen al mismo tiempo hasta que llegan a constituir la totalidad de la microestructura. En esta etapa el tamaño de grano disminuye con el grado de acritud. 5.- Crecimiento de grano
La microestructura que se obtiene durante la Recristalización aparece de forma espontánea. Dicha microestructura es estable en comparación con la estructura correspondiente al estado original con acritud. Sin embargo, la microestructura de Recristalizacion contiene una elevada concentración de bordes de grano. La reducción de esas entre caras de alta energía constituye un método para lograr una mayor estabilización de un sistema.
En un metal completamente recristalizado, la fuerza impulsora para el crecimiento de los granos corresponde a la disminución de la energía asociada con los bordes de grano.
El crecimiento de los nuevos granos se produce por movimiento de la interfase grano recristalizado-grano deformado
Los bordes de grano tienden a moverse hacia el centro de la curvatura
El ángulo entre tres bordes de grano es de alrededor de 120º Tamaño de Grano
El tamaño de grano tiene un notable efecto en las propiedades mecánicas del metal. Los efectos del crecimiento de grano provocados por el tratamiento térmico son fácilmente predecibles. La temperatura, los elementos aleantes y el tiempo de impregnación térmica afectan el tamaño del grano.
En metales, por lo general, es preferible un tamaño de grano pequeño que uno grande. Los metales de grano pequeño tienen mayor resistencia a la tracción, mayor dureza y se distorsionan menos durante el temple, así como también son menos susceptibles al agrietamiento. El grano fino es mejor para herramientas y dados. Sin embargo, en los aceros el grano grueso incrementa la endurecibilidad, la cual es deseable a menudo para la carburización y también para el acero que se someterá a largos procesos de trabajo en frío. Todos los metales experimentan crecimiento de grano a altas temperaturas. Sin embargo, existen algunos aceros que pueden alcanzar temperaturas relativamente altas (alrededor de 1800 F o 982 C) con muy poco crecimiento de grano, pero conforme aumenta la temperatura, existe un rápido crecimiento de grano. Estos aceros se conocen como aceros de grano fino. En un mismo acero puede producirse una gama amplia de t amaños de grano. Clasificación de los Tamaños de Grano
Existen diversos métodos para determinar el tamaño de grano, como se ven en un microscopio. El método que se explica aquí es el que utiliza con frecuencia los fabricantes. El tamaño de grano se determina por medio de la cuenta de los granos en cada pulgada cuadrada bajo un aumento de 100X. La figura A es una carta que representa el tamaño real de los granos tal como aparece cuando se aumenta su tamaño 100X. El tamaño de grano especificado es por lo general, el tamaño de grano austenítico. Un acero que se temple apropiadamente debe exhibir un grano fino.
6.- Trabajo en caliente y trabajo en frío. Diferencia Trabajo en frío : aquel que se realiza mediante golpes, calor y maclaje;
mediante el cual se obtienen superficies compacta con mayor resistencia. Los procedimientos más comunes son la forja, conformado, rolado, doblado, trefilado, etc. El factor importante es que siempre se realizan abajo de la temperatura de Recristalizacion. Trabajo en caliente: El concepto es básicamente el mismo que el
trabajo en frío, su diferencia es que se realiza arriba de la temperatura de Recristalizacion, creando un acomodamiento de átomos más uniforme. Algunos procesos son el embutido, soplado, trefilado, extrusión, forja, etc. Cada vez que se realiza una actividad o trabajo nos encontramos inmersos en una variedad de circunstancias que se llaman Procesos Peligrosos (Condiciones Inseguras) las cuales determinan una serie de medidas preventivas a tomar para evitar accidentes de trabajo o enfermedades ocupacionales. Algunas actividades o tareas que deben realizan los trabajadores y trabajadoras contribuyen a aumentar el nivel de los Procesos Peligrosos (Condiciones Inseguras) y a veces se generan otros nuevos; por naturaleza intrínseca o por interacción de medios, objetos y procedimientos, que pueden resultar más peligrosos aún; entre esas tareas o actividades se encuentran los trabajos en caliente. La importancia de la comprensión del significado de un Trabajo en Caliente está fundamentada en que el historial de incendios, explosiones y exposición ocupacional a atmósferas peligrosas ocurridas en muchas de nuestras empresas es numerosa y la mayoría son causadas por un manejo inadecuado de los procesos peligrosos durante los Trabajos en Caliente. El concepto más aceptado de un Trabajo en Caliente es “todo trabajo donde el calor generado es de magnitud e intensidad suficiente para producir la ignición de los vapores o gases derivados de la pirolisis o descomposición de materiales combustibles o inflamables (punto de chispa)”; cabe destacar que en
este concepto está ausente la protección a la exposición ocupacional del trabajador o trabajadora (salud laboral). Estos conceptos se asoman en la legislación venezolana en varios artículos del “Reglamento de las Condiciones de Higiene y Seguridad en el Trabajo”
(1)
y luego se hacen referencias a los
riesgos de incendio y explosión en las norma Fondo norma 3153:1996 sobre trabajos en espacios confinados. La razón por la que es importante la identificación y el control de los Trabajos en Caliente es que para que se produzca un fuego (cuando no se controla se convierte en un Incendio declarado) es necesaria la combinación apropiada de: Combustible, aire, calor y como resultado de esta combinación la pirolisis de los vapores del combustible (desde sólido, liquido y gaseoso) donde ocurren las reacciones en cadena. Ahora bien, siempre estamos rodeados de materiales que pueden arder o entrar en combustión (papeles, telas, líquidos inflamables, madera, plásticos, gases) y por otra parte el aire se encuentra presente en todo el planeta; en consecuencia siempre están presentes dos lados del tetraedro del fuego, únicamente falta el calor, que siempre esta presente en todo Trabajo en Caliente, el cual será el iniciador de toda una serie de eventos que culmina con las reacciones en cadena y el desarrollo del fuego. Podemos enumerar diversas actividades que pueden calificarse como Trabajos en Caliente:
Soldaduras (todos los tipos).
Oxicorte.
Esmerilado.
Corte de metales con discos.
Lavado con chorros de arena o agua.
Herramientas que usan explosivos.
Uso de herramientas de impacto.
Uso de mandarrias y martillos neumáticos.
Trabajos de vulcanización.
Áreas de preparación de alimentos. Diferencia entre trabajo en caliente y frio
El dato central que diferencia a ambos trabajos "LA TEMPERATURA DE RECRISTALIZACIÓN", la cual se define como el límite de un material donde puede afinar sus granos creando una nueva cristalización. Esta, es distinta para cada material, pero claro que para el acero (El material comúnmente utilizado en estos procesos) se encuentra en un límite de 600 a 700 grados centígrados. Recuerda que abajo de esta temperatura se le denomina trabajo en frío y arriba trabajo en caliente. Aunque hay textos que definen ciertos procesos para trabajo en frío y caliente; yo no concuerdo con esto. Dado a que dependiendo lo que suceda en la estructura cristalina en función de la temperatura, es la mejor forma de determinar si el proceso que realizas le denominas frío o caliente.
Conclusión
Tiempos prolongados del proceso de recocido involucran crecimiento de área y Recristalización secundaria para ciclos de 18 horas de proceso La ductilidad del material crece conforme aumenta la temperatura del proceso de recocido. Los trabajos que se realizan a temperatura superior a la de recristalización del metal se denominan normalmente trabajos en caliente. Cuando un material sufre una deformación en plástica aumenta su dureza, pero si el material se deforma plásticamente a una temperatura elevada se producen simultáneamente dos efectos contrarios: por un lado aumenta la dureza debido a la deformación, y por otro, el fenómeno de la recristalización origina el ablandamiento de este mismo material. Para una velocidad de deformación determinada existe un valor de la temperatura para la cual estos dos valores se compensan exactamente. Si el material se trabaja a una temperatura superior a esta se dice que se ha trabajado en caliente.
