Explicación de los 7 tipos de recocido | MachineMFG

Explicación de los 7 tipos de recocido

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¿Qué es el recocido?

El proceso de calentar un metal o una aleación a una temperatura específica durante un tiempo determinado y luego enfriarlo lentamente, normalmente con ayuda del horno, se conoce como recocido.

La finalidad del recocido es transformar la perlita del acero tras calentarlo a la temperatura de austenización.

Tras el proceso de recocido, la estructura del material se aproxima a un estado de equilibrio.

¿Qué es el recocido?

Tipos de proceso de recocido

Tipos de proceso de recocido

1. Recocido completo

Proceso:

Calentar el acero por encima de Ac3 entre 20 y 30 grados Celsius, mantener la temperatura durante un periodo de tiempo determinado y, a continuación, enfriarlo lentamente (junto con el horno) para alcanzar un estado próximo al equilibrio en el proceso de tratamiento térmico (austenización completa).

El recocido completo se utiliza principalmente para los aceros subeutécticos (contenido en carbono de 0,3 a 0,6%), como los aceros con contenido medio de carbono, las fundiciones de acero aleado con contenido bajo a medio de carbono, las piezas forjadas y los perfiles laminados en caliente, y a veces para sus soldaduras.

El acero con bajo contenido en carbono tiene una dureza baja y no es adecuado para el mecanizado.

Cuando el acero hipereutectoide se calienta por encima de Accm hasta el estado austenítico y se recuece mediante enfriamiento lento, el Fe3CⅡ precipita en forma de malla a lo largo de los límites de grano, reduciendo significativamente la resistencia, dureza, plasticidad y tenacidad del acero, lo que supone un riesgo potencial para el tratamiento térmico final.

Objetivo:

Para conseguir un tamaño de grano fino, una estructura uniforme, eliminar las tensiones internas, reducir la dureza y mejorar la maquinabilidad del acero.

La estructura tras el recocido completo del acero hipoeutéctico es F + P.

Para aumentar la eficacia en la producción real, las piezas se retiran del horno para enfriarlas con aire cuando la temperatura de recocido desciende a unos 500 grados Celsius.

2. Recocido isotérmico

El recocido completo puede llevar mucho tiempo, sobre todo cuando se trata de aceros austeníticos muy estables.

Si el acero austenitizado se enfría a una temperatura ligeramente inferior a Ar1, se produce una transformación de austenita a perlita, seguido de enfriamiento a temperatura ambiente, puede reducir en gran medida el tiempo de recocido.

Este método de recocido se denomina recocido isotérmico.

Proceso:

Calentar el acero a una temperatura superior a Ac3 (o Ac1). Tras un periodo determinado de tratamiento térmico, puede enfriarse a una temperatura específica dentro del intervalo de la perlita, lo que provoca la transformación de la estructura austenítica en perlita, seguida de un enfriamiento a temperatura ambiente.

Objetivo:

Similar al recocido completo, con un control más fácil del proceso de transformación.

Adecuado para aceros con una estructura austenítica más estable: aceros con alto contenido en carbono (contenido en carbono superior a 0,6%), aceros aleados para herramientas, aceros de alta aleación (con más de 10% elementos de aleación).

El recocido isotérmico también puede ayudar a conseguir una organización y un rendimiento uniformes.

Sin embargo, no es adecuado para piezas de acero de gran sección o materiales de hornos de grandes lotes porque es difícil mantener la temperatura isotérmica en todo el interior o en el lote de piezas.

3. Recocido incompleto

El proceso de recocido por esferificación consiste en calentar el acero a una temperatura comprendida entre Ac1 y Ac3 (para el acero hipoeutéctico) o entre Ac1 y Accm (para el acero hipereutéctico).

Tras mantener el acero a la temperatura adecuada durante un tiempo determinado, se enfría lentamente para completar el proceso de tratamiento térmico.

Este método de recocido se utiliza principalmente en los aceros hipereutécticos para conseguir una estructura esférica de perlita, con el fin de reducir las tensiones internas, disminuir la dureza y mejorar la maquinabilidad. Se considera un tipo de recocido incompleto.

4. Recocido de esferificación

Un proceso de tratamiento térmico para esferoidizar los carburos del acero y obtener perlita granular.

Proceso:

El acero se calienta a una temperatura 20-30℃ superior a la de Ac1, con un tiempo de mantenimiento de 2-4 horas. El enfriamiento suele realizarse por el método de horno o isotérmico a una temperatura ligeramente inferior a Ar1 durante un tiempo prolongado.

Este proceso se utiliza principalmente para aceros eutectoides e hipereutectoides, como el acero al carbono para herramientas, el acero aleado para herramientas y el acero al carbono para herramientas. acero para rodamientos.

Tras el laminado o forjado, el acero hipereutectoide forma perlita laminar y cementita reticulada que son duras y quebradizas, lo que las hace difíciles de cortar y propensas a deformaciones y grietas durante la proceso de enfriamiento.

El recocido de esferoidización forma una perlita globular en la que los carburos aparecen como partículas esféricas dispersas en la matriz de ferrita. Esta estructura es de baja dureza y más fácil de mecanizar.

Además, el austenita Los granos son menos propensos a engrosarse durante el calentamiento y tienen menos tendencia a deformarse y agrietarse durante el enfriamiento.

Es importante normalizar el acero eutéctico antes del recocido de esferoidización si contiene cementita reticulada para garantizar el éxito del proceso de esferoidización.

Objetivo:

El objetivo del recocido de esferoidización es reducir la dureza, mejorar la uniformidad de la estructura y mejorar la maquinabilidad como preparación para el temple.

Existen tres métodos principales de recocido de esferoidización:

A) Proceso de recocido de esferoidización en un solo paso:

El acero se calienta a más de 20~30℃ por encima de Ac1 y se mantiene durante el tiempo adecuado, enfriándose después lentamente en el horno. Este proceso requiere que el tejido original sea perlita finamente laminada sin redes carburizadas.

B) Proceso de recocido isotérmico de esferoidización:

El acero se calienta y se aísla, después se enfría a una temperatura ligeramente inferior a Ar1 y se mantiene isotérmicamente (normalmente 10~30℃ por debajo de Ar1) antes de enfriarse lentamente en el horno hasta unos 500℃, y después se saca para enfriarlo al aire. Este método tiene las ventajas de corta duración, esferoidización uniforme y fácil control de calidad.

C) Proceso de recocido esferoidal recíproco.

5. Recocido por difusión (recocido uniforme)

Proceso:

Los lingotes, las piezas de fundición o las palanquillas de forja se calientan a una temperatura ligeramente inferior a la línea de fase sólida durante un período prolongado y, a continuación, se enfrían lentamente para eliminar las desigualdades en la composición química.

Objetivo:

Para eliminar la segregación dendrítica y la segregación regional que se producen durante el proceso de solidificación, dando lugar a la homogeneización de la composición y la estructura.

El recocido por difusión se realiza a temperaturas muy elevadas, normalmente 100-200℃ por encima de Ac3 o Accm, dependiendo la temperatura exacta de la gravedad de la segregación y del tipo de acero. El tiempo de espera suele ser de 10-15 horas.

Tras el recocido por difusión, el material debe someterse a un recocido completo y a una normalización para refinar su estructura. Este proceso se aplica a acero aleado y a fundiciones y lingotes de aceros aleados con graves problemas de segregación.

6. Recocido antiestrés

Proceso:

Calentar el acero a una temperatura inferior a Ac1 (normalmente entre 500 y 650 °C), mantenerlo a esa temperatura y, a continuación, enfriarlo en el horno.

La temperatura de recocido bajo tensión es inferior a la de A1, por lo que no provoca cambios en la microestructura del acero.

Objetivo:

Para eliminar la tensión residual interna.

7. Recocido de recristalización

El recocido de recristalización, también conocido como recocido intermedio, es un proceso de tratamiento térmico que se aplica a los metales que han sufrido una deformación plástica en frío.

El objetivo de este proceso es cambiar el grano de deformación en granos axiales uniformes e iguales, lo que elimina el endurecimiento del proceso y tensión residual.

Para que se produzca la recristalización, el metal debe someterse primero a una cierta deformación plástica en frío y, a continuación, debe calentarse por encima de una determinada temperatura conocida como temperatura mínima de recristalización.

A continuación se indica la temperatura de recristalización más baja para los materiales metálicos en general.

Trecristalización = 0.4Tfundido

La temperatura de recocido de recristalización debe calentarse a una temperatura entre 100 y 200℃ superior a la temperatura mínima de recristalización (para el acero, la temperatura mínima de recristalización es de aproximadamente 450℃).

El recocido debe ir seguido de una conservación adecuada del calor y de un proceso de enfriamiento lento.

¿Cómo elegir el método de recocido?

Selección del recocido

A continuación se exponen los principios para seleccionar el método de recocido:

  1. Para las estructuras de acero hipoeutectoide, se suele optar por el recocido completo. Si el objetivo es acortar el tiempo de recocido, puede utilizarse el recocido isotérmico.
  2. El recocido de esferoidización suele utilizarse para los aceros hipereutécticos. Si los requisitos no son elevados, se puede optar por no utilizar el recocido completo. El acero para herramientas y el acero para rodamientos suelen utilizar el recocido de esferoidización. En algunos casos, el recocido de esferoidización también se utiliza para piezas extruidas o recalcadas en frío de acero de bajo o medio contenido en carbono.
  3. Para eliminar el endurecimiento por proceso, puede utilizarse el recocido de recristalización.
  4. Para eliminar las tensiones internas provocadas por los distintos procesos de transformación, se puede recurrir al recocido bajo tensión.
  5. Para mejorar la falta de homogeneidad de la estructura y la composición química de los aceros aleados de alta calidad, se suele utilizar el recocido por difusión.

Finalidad del recocido

(1) Disminuir la dureza del aceroAumentan su plasticidad y facilitan el mecanizado y la deformación en frío;

(2) Distribuir uniformemente la composición química y la estructura del acero, refinar el tamaño del grano y mejorar su rendimiento o prepararlo para el temple;

(3) Eliminar tensión interna e invertir el efecto de endurecimiento causado por el procesado, evitando así deformaciones y grietas.

Tanto el recocido como la normalización se utilizan principalmente como paso previo al tratamiento térmico.

Para piezas con poca tensión y bajos requisitos de rendimiento, el recocido y la normalización también pueden servir como tratamiento térmico final.

Horno de recocido

Tipos de materiales de recocido

Cuando se habla de recocido, es esencial explorar los materiales que pueden ser recocidos, tanto metales como no metales. Esta sección se centrará en los distintos materiales que se recuecen habitualmente.

Metales y aleaciones

El recocido desempeña un papel importante en la transformación de diversos metales y sus aleaciones. Algunos de los metales recocidos más utilizados son:

  • Acero: El recocido es crucial para varios tipos de acero, como el acero al carbono, el acero con bajo contenido de carbono y el acero para herramientas. Este proceso puede aumentar la ductilidad del acero y facilitar su conformado y mecanizado.
  • Cobre: El recocido del cobre ayuda a mejorar su ductilidad y a aliviar las tensiones internas. Esto permite darle una forma más eficaz y reduce el riesgo de grietas durante la flexión.
  • Latón: Al igual que el cobre, el recocido del latón mejora su ductilidad y trabajabilidad, lo que resulta esencial para procesos de fabricación como el conformado y el mecanizado.
  • Aluminio: Este metal ligero y versátil se recuece para mejorar su conformabilidad general y crear propiedades más uniformes en todo el material.
  • Plata: El recocido es un paso fundamental en el proceso de fabricación de joyas de plata, ya que ablanda el metal y facilita su trabajo.
  • Hierro fundido: Recocido de hierro fundido restaura su ductilidad, haciéndolo menos quebradizo y más adecuado para aplicaciones en las que es necesario mecanizarlo o darle forma.
  • Metales ferrosos: El recocido es beneficioso para los metales ferrosos como el acero y el hierro, ya que contribuye a mejorar su mecanizabilidad y sus propiedades mecánicas.

Un método comúnmente utilizado para el recocido de estos materiales es el uso de hornos para cochesque proporcionan un calentamiento uniforme y un enfriamiento lento, esenciales para el proceso de recocido.

No metales

El recocido también es apropiado para diversos materiales no metálicos, como:

  • Vidrio: El recocido del vidrio consiste en calentarlo a una temperatura determinada y enfriarlo gradualmente. Este proceso controlado alivia las tensiones internas creadas durante el proceso de formación del vidrio.
  • Carbono: El recocido de materiales de carbono, como el diamante y el grafito, ayuda a modificar sus propiedades para adaptarlas mejor a aplicaciones específicas. Esto puede incluir modificaciones como la mejora de su conductividad eléctrica o el ajuste estructural.

En conclusión, el recocido es un proceso vital para una amplia gama de materiales, tanto metales como no metales. Si comprendemos la importancia del recocido en distintos materiales, podremos apreciar mejor el papel que desempeña en diversas industrias.

Clasificación de los métodos de recocido

Según la temperatura utilizada durante el calentamiento, los métodos de recocido más utilizados se clasifican en:

Recocido de recristalización por cambio de fase por encima de la temperatura crítica (Ac1 o Ac3):

  • Recocido completo
  • Recocido por difusión
  • Recocido incompleto
  • Recocido de esferificación

Recocido por debajo de la temperatura crítica (Ac1 o Ac3):

  • Recocido de recristalización
  • Recocido bajo tensión

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13 comentarios en “7 Types of Annealing Explained”

  1. Gracias por su ensayo.
    Por cierto, mi cliente había preguntado por tubo de acero inoxidable TP304 "recocido blando". ¿Cuáles serían entonces los detalles?

  2. ¡Muy buen post! La representación pictórica de los datos no sólo me ayuda a entender lo que es el recocido, pero también me ayudó a entender en qué etapa se ha aplicado al material y cuáles son los resultados y beneficios que podemos obtener de ella. Gran información en el post compartir con mis amigos para ayudarles a entender mejor el proceso y su enfoque. Gracias por ahorrar tiempo y energía.

  3. Hola Lo que muestras en la imagen inicial es que uno de los chicos consigue flexionar la barra recocida mientras que el otro no consigue flexionar la barra templada. Da la impresión de que es más difícil flexionar elásticamente una barra templada. Sin embargo ese comportamiento depende del espesor y del modulo de elasticidad y no del límite elástico. Perdón por la reflexión. Olof

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