11

Les característiques mecàniques d’un material depenen, tant de la seva composició química, com de l’estructura cristal·lina que tingui. Els tractaments tèrmics modifiquen aquesta estructura cristal·lina, sense modificar la composició química, i fan que els materials adquireixin unes característiques mecàniques concretes, mitjançant un procés d’escalfaments i refredaments sucessius fins a aconseguir l’estructura cristal·lina

Tractaments tèrmics

Els tractaments tèrmics consisteixen a sotmetre l’acer a uns canvis controlats de temperatura (escalfaments i refredaments successius) per tal de variar les proporcions dels seus constituents.

Els tractaments tèrmics més utilitzats són el tremp, el revingut, la recuita i el normalitzat.

1. El tremp

S’aplica el Tremp quan es vol aconseguir un acer amb una elevada duresa i resistència mecànica. Consisteix a obtenir un acer format per una gran proporció de martensita. El tractament de la martensita consisteix en:

• Escalfament de l’acer fins que tota la massa es transformi en austenita. Segons el tant per cent de carboni, la temperatura a què cal arribar serà més alta o més baixa.
• Refredament ràpid per assegurar que tota l'austenita es transforma en martensita.

Per aconseguir el tremp de la peça cal refredar-la a una velocitat lleugerament superior a la mínima. Encara que en alguns casos, es poden produir deformacions o esquerdes per l’aplicació de velocitats de refredament excessives. Per aconseguir les diferents velocitats de refredament s’utilitzen diferents mitjans de refredament on se submergeixen les peces que cal tractar:

• Aigua
• Olis minerals (derivats del petroli)
• Plom fos
• Mercuri
• Sals foses
• Aire a temperatura ambient

La martensita formada en el tremp dels acers aporta fragilitat, a més duresa, i això pot ser un inconvenient greu en molts casos. De vegades només interessa endurir una capa externa de la peça, mantenint la part interna sense tremp superficial (entre 1 i 6 mm de profunditat) escalfant la superfície de la peça amb un bufador oxiacetilènic o per inducció electromagnètica i aplicant-hi un refredament posterior amb aire o aigua.

2. El revingut

El revingut és un altre procediment per augmentar la tenacitat dels acers que han estat sotmesos a tremp. Consisteix en un escalfament a temperatura inferior als 723º C (per tal d’evitar la formació d’austenita) i un refredament posterior a l’aire.

D’aquesta manera s’aconsegueix incrementar la tenacitat la tenacitat i reduir les tensions internes de l’acer trempat, a costa d’una disminució de la duresa, de la resistència mecànica i del límit elàstic.

3. La recuita

La recuita s’utilitza quan es vol utilitzar quan es vol disminuir la duresa i incrementar la plasticitat d’un acer per poder-lo deformar i treballar fàcilment. En general consisteix en un escalfament a temperatura elevada i un refredament lent.

Segons la temperatura màxima del tractament i la velocitat de refredament es distingeixen diferents tipus de recuita:

• Recuita de regeneració: per a acers del tractament amb un contingut de carboni < 0,6 %
• Recuita globular supercrítica: per a acers aliats i per a eines. La temperatura màxima és superior a la deformació d’austenita.
• Recuita d’estovament: és un tractament idèntic al revingut però que s’aplica a peces que no han estat prèviament trempades. S’utilitza per a acers aliats de gran resistència, ja que se’ls aplica una recuita de regeneració no es podria evitar el tremp de la peça en refredament.
• Recuita contra acritud: per eliminar l’acritud produïda en els processos de conformació en fred.

4. El normalitzat

El normalitzar consisteix en un escalfament fins a la temperatura d’austenització i un refredament a l’aire (a velocitat més lenta que el tremp però més ràpida que la recuita).

Aquest tractament s’aplica només als acers amb un baix contingut de carboni (entre 0,15 i 0,5 %) després que han estat deformats en fred o en calent. L’objectiu és eliminar les possibles tensions internes produïdes per la deformació i retornar-los les propietats originals d’abans de la deformació.

Un altre objectiu que busca amb el normalitzat és l’afinament de l’estructura granular, és a dir, la reducció de la grandària dels grans de l’acer, amb la millora consegüent de les seves propietats mecàniques.