Metal·lúrgia i siderúrgia

Les característiques mecàniques dels acers depenen de la seva estructura cristal·lina, de la seva composició i del tractament tèrmic a que hagin estats sotmesos.

Propietats mecàniques de l’acer

Entre les característiques que es poden millorar amb els tractaments tèrmics dels acers, destaquem:

• Resistència al desgast. És la que ofereix un material a deixar-se erosionar quan està en contacte per fricció amb un altre material.

• Tenacitat. És la capacitat que té d'absorbir energia d'un cop sense produir fissures.

• Maquinabilitat . Facilitat que té un material per a ser mecanitzat amb torn, fresadora, o altres màquines-eina.

• Duresa. Resistència a ser ratllat o penetrat.

L'acer és un aliatge ferro-carboni, que també pot contenir altres metalls que li milloren algunes propietats mecàniques. Els principals metalls que es fan servir per millorar les propietats de l'acer són: crom, tungstè, manganès, níquel, vanadi, cobalt, molibdè i coure.

Tipus de tractaments tèrmics de l'acer

Tots ells es basen en escalfar i refredar el metall a temperatures i velocitats determinades. Amb els tractaments adequats es poden reduir les tensions internes, augmentar la duresa superficial, augmentar la tenacitat i millorar la maquinabilitat. La clau dels tractaments consisteix en les reaccions que es produeixen durant el procés d'escalfament i refredament amb pautes de temps i temperatures molt estrictes.

Els tractaments tèrmics són imprescindibles a la industria. Destaquem els següents tipus:

• Tremp. La seva finalitat és augmentar la duresa, sobretot la superficial, i la resistència de l'acer. El procés consisteix en escalfar-lo fins a una temperatura propera a la crítica superior (entre 900 i 950 ⁰C), i refredar-lo ràpidament amb aigua, oli o sals foses.

• Revingut. S'aplica als acers que han estat sotmesos al tremp, per disminuir les tensions internes que es produeixen degut al ràpid refredament. Li disminueix una mica la duresa i la resistència però al rebaixar-li les tensions internes, també augmenta la seva tenacitat, impedint que es trenqui fàcilment i deixant un acer amb la duresa i resistència buscada. El revingut es fa mantenint la peça al forn unes quantes hores a una temperatura inferior als 600 ⁰C.

• Recuit. Consisteix en escalfar l'acer fins a unes temperatures entre 800 a 925 ⁰C durant un determinat temps i deixar després que es refredi lentament al forn. Amb aquest tractament l'acer millora molt la seva elasticitat per poder-lo deformar i treballar fàcilment, mentre disminueix la seva duresa i resistència.
  

• Normalitzat. Té per objecte deixar un material en estat normal, és a dir, sense tensions internes i amb una distribució homogènia. Se sol utilitzar com a tractament previ al tremp, o bé per treure tensions després d'haver estat deformat. S'escalfa l'acer fins a uns 800 o 900ºC i es deixa refredar a l'aire.