Consiste básicamente en un calentamiento hasta temperatura de austenización (800 – 925º C) seguido de un enfriamiento lento. Con este tratamiento se logra aumentar la elasticidad, mientras que disminuye la dureza. También facilita el mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, afinar el grano y ablandar el material, eliminando la acritud que produce el trabajo en frío y las tensiones internas. Cuando se tiene que maquinar a un acero endurecido, por lo regular hay que recocerlo o ablandarlo. El recocido es un proceso para reducir los esfuerzos internos y ablandar el acero. Su función es la de afinar y ablandar el grano, eliminando las tensiones y la acritud producida por la conformación del material en frío.
Los tiempos de calentamiento y enfriamiento de las piezas a tratar dependen de la forma y el tamaño de las piezas. Las velocidades de variación de temperatura altas provocan tensiones internas altas. Estas tensiones internas pueden provocar deformaciones y grietas en el material.
- CALENTAMIENTO
Las piezas de poco espesor y de formas sencillas se pueden introducir directamente en los hornos calientes a una temperatura entre 750 y 850ºC. Cuando las piezas son gruesas, el calentamiento debe ser progresivo y uniforme para dar tiempo a que el corazón de la pieza también alcance la temperatura de recocido. Esto evitará, como se ha mencionado, la generación de tensiones y grietas no deseadas. Al mismo tiempo se permite al acero el paso por las diferentes zonas críticas. Los calentamientos rápidos son muy peligrosos en piezas gruesas y este efecto negativo se agrava cuando aumenta el contenido de carbono del acero, en los cuales el porcentaje de perlita es alto. La temperatura de recocido suele ser de unos 20 a 40ºC superior a la temperatura crítica inferior. Es decir debe ser la temperatura suficiente para asegurar una homogeneidad aceptable de la austenita.
- PERMANECIA A LA TEMPERATURA DE RECOCIDO
Para que se forme una austenita homogénea es necesario que el porcentaje de carbono deba ser el mismo en toda la masa de la pieza. La difusión del carbono es más rápida cuando aumenta la temperatura. El tiempo de permanencia oscila entre media hora y una hora por pulgada de espesor de pieza. Cuando el calentamiento se ha realizado lentamente, se mantiene media hora por pulgada, y si el calentamiento ha sido rápido se eleva el mantenimiento a una hora por pulgada.
- CRECIMIENTO DE LOS CRISTALES DE AUSTENITA EN EL CALENTAMIENTO
Cuando se mantiene el acero a una temperatura más elevada que la temperatura crítica superior, los cristales de austenita tienden a aumentar de tamaño tanta cuanta más alta sea la temperatura y mayor duración del calentamiento. Para afinar el grano bastará con calentar la pieza a una temperatura lo más justo por encima de la crítica y luego enfriar más o menos rápidamente al aire.
· Recocido de regeneración. Tiene por objeto afinar el grano de los aceros sobrecalentados.
Cuando se trata de ablandar el acero y regenerar su estructura. Consiste en calentar el acero a una temperatura entre 30 °C y 50 °C superior a la crítica, mantener la temperatura durante un tiempo y dejarlo enfriar lentamente con objeto de conseguir un grano fino que facilite su mecanizado y una perlita con una configuración más dislocada. En general se deja enfriar dentro del mismo horno y se consiguen estructuras con grandes masas de perlitas rodeadas de ferrita o cementita.
· Recocido globular. Se realiza para lograr una más fácil deformación en frío. Las mejores propiedades de maquinabilidad y la menor dureza de los aceros de alto contenido en carbono, tanto sin alear como aleados, se consiguen cuando la estructura de los aceros son globulares, es decir, están constituidas por pequeñas partículas esferoidales de cementita y de carburos aleados embebidas en una masa o matriz de ferrita. Cuando los aceros poseen un bajo contenido en carbono, la maquinabilidad no es aceptable con esta estructura globular, por ser demasiado blanda y generar un embotamiento de la herramienta. El tratamiento térmico para conseguir esta estructura globular consiste en calentar la aleación justamente por debajo de línea A1 a unos 700ºC. El tiempo de globulización suele durar de 15 a 25 horas.
· Recocido contra la acritud. Recuperamos las propiedades perdidas en la deformación en frío (acritud). Se hace en los materiales laminados o perfilados en frío, para quitarles la acritud y aumentar su tenacidad y favorecer la formación de cristales. Es un tratamiento similar al anterior pero realizado a temperatura inferior a aquel.
· Recocido de ablandamiento. Ablandamos piezas templadas con anterioridad para su mecanización. Es un tratamiento que se da a los aceros después de la forja o laminación en caliente, para eliminar tensiones y dureza en vista a un mecanizado posterior. Se calienta la pieza a una temperatura inferior a la crítica y después se deja enfriar al aire libre.
· Recocido de estabilización. Elimina las tensiones de las piezas trabajadas en frío. Este tiene por objeto destruir las tensiones internas producidas en masa del metal por su mecanización o por los moldeos complicados.Se realiza a temperaturas comprendidas entre las 100ºC y 200ºC durante tiempos muy prolongados que serán frecuentemente las 100 horas.Este tipo de recocido le da envejecimiento ala pieza hace que se vea rustica, Se logra a través del golpeteo de la pieza.
· Recocido isotérmico. Mejoramos la maquinabilidad de las piezas estampadas en caliente. Otros recocidos se efectúan para modificar la repartición de los componentes de la estructura cristalina (transformación de la perlita laminar), a éste recocido denominado isotérmico el cual es muy frecuente en piezas estampadas para la industria de automoción. Aparte de los tratamientos indicados existe un gran número de otros muy específicos como envejecimiento, boronizado, sulfinizado, desgasificado, oxidación, recristalización , reducción sinterizado, etc.
· Doble recocido. Para lograr una estructura mecanizable en aceros de alta aleación.Cuando se desea obtener muy bajas durezas se suele dar a los aceros primero un recocido de regenerizacion y luego un recocido subcritico.
· Recocido de sobre tensión: A través del refrigeramiento diferente de acero fundido o laminado o por medio de la deformación en frio se presentan tensiones en el material, las cuales tienen como consecuencia una deformación de la pieza de trabajo.
Estas tensiones pueden ser eliminadas en gran parte a través del recocido.
Procedimiento:
1. Calentamiento a una temperatura entre 550° C y 650° C.
2. Mantenimiento de la temperatura entre 30 y 120 minutos de acuerdo al espesor de la pieza de trabajo.
3. Refrigeramiento lento y uniforme en ceniza caliente o en el horno.
· Recocido de homogeneización: Para que una pieza bruta de colada tenga una homogeneidad química, bien sea una pieza moldeada o bien sea un lingote se debe realizar una difusión, que requiere un mantenimiento a una temperatura tan alta como sea posible durante un tiempo determinado. Este calentamiento provoca en el acero una estructura no apropiada, que posteriormente debe ser destruida por un tratamiento apropiado. Para los aceros al carbono o de baja aleación, el recocido de homogeneización no es eficaz a no ser que se alcancen los1000ºC por lo menos y el tiempo de mantenimiento puede variar de 2 a 50 horas.
Todos los tipos de realización del tratamiento térmico, que tienen como consecuencia un refrigeramiento lento generalmente luego de calentar la pieza de trabajo a una temperatura determinada, se denominan como recocido. Si no existe ninguna posibilidad de medir la temperatura exactamente, se debe valorar entonces de forma aproximada basándose en la coloración del material durante el calentamiento: Valores aproximados de coloración para aceros sin aleación, ricos en carbono:
Color de recocido | Temperatura °C | Temperatura K |
carmelito ennegrecido | 520 ... 580 | 793 ... 853 |
rojo carmelito | 580 ... 650 | 853 ... 923 |
rojo oscuro | 650 ... 750 | 923 ... 1023 |
rojo cereza oscuro | 750 ... 780 | 1023 ... 1053 |
rojo cereza | 780 ... 800 | 1053 ... 1073 |
rojo cereza claro | 800 ... 830 | 1073 ... 1103 |
rojo claro | 830 ... 880 | 1103 ... 1153 |
rojo amarillo | 880 ... 1050 | 1153 ... 1323 |
amarillo oscuro | 1050 ... 1150 | 1323 ... 1423 |
amarillo claro | 1150 ... 1250 | 1423 ... 1523 |
blanco | 1250 ... 1350 | 1523 ... 1623 |
El reconocimiento de la diferencia de coloraciones requiere un medio ambiente oscurecido y gran experiencia para valorar aproximadamente
Las fallas de recocido se reconocen en la presencia de la pieza de trabajo partida. Por eso se debe entallar la pieza de prueba luego del recocido y se debe partir transversalmente al sentido de laminado a través de un golpe de martillo corto.Presencia del rompimiento | Tipo de material y tratamiento | Mejoramiento |
granulado, resplandeciente | acero con poco contenido de C, "acero de construcción" | ninguno |
granulado fino, gris mate, liso | acero con contenido de C elevado, "acero para herramientas" | ninguno |
granulado aspero | acero que permanecio demasiado tiempo a la temperatura de recocido o se calentó demasiado | recocido normal |
granulado áspero, bastante resplandeciente en toda la sección | acero se calentó tanto que el carbono se quemo afuera, "acero quemado" | inservible, ya que se destruyo la estructura |
borde resplandeciente de granulado grande hasta aspero | acero se calento tanto que se ha extraido el carbono de la superficie, "superficie descarbonada" | retirar la capa del borde descarbonada o carbonar por substitución - recocido normal |
Una alteración de las propiedades mecánicas se puede determinar apenas después de continuar el mecanizado de la pieza de trabajo.
Tres etapas están relacionadas con el proceso de recocido, a saber:
· La recuperación de fase. Este es el punto cuando el metal está suavizado por medio de la eliminación de defectos en los cristales y todo lo que la tensión interna de las causas dislocación. Esta fase comprende el ejemplo antes de las manchas o granos se ven en el material.
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