El recocido y la normalización son métodos de tratamiento térmico en los que el acero se calienta a una temperatura adecuada, se mantiene durante un período determinado y luego se enfría a un ritmo lento. La principal diferencia es que el recocido generalmente se realiza mediante enfriamiento en horno, mientras que la normalización se realiza mediante enfriamiento por aire.
1.1 Recocido
El recocido es un proceso de tratamiento térmico en el que el acero se calienta a una temperatura específica, se mantiene durante un período determinado y luego se enfría lentamente.
(1) Propósito del recocido
Reducir la dureza y mejorar la maquinabilidad de la pieza de trabajo;
Eliminar tensiones residuales para evitar deformaciones y grietas de la pieza de trabajo;
Refinar la estructura del grano y mejorar la organización para mejorar las propiedades mecánicas del acero y preparar la estructura para el tratamiento térmico final.
(2) Tipos y aplicaciones de recocido
Dependiendo de la composición química del acero y el propósito del recocido, se puede clasificar en recocido completo, recocido isotérmico, recocido esferoidal, recocido homogeneizador, recocido por recristalización y recocido con alivio de tensiones.
Recocido completo
El recocido completo implica calentar el acero a una temperatura completamente austenizada (Ac3 + 30 grados ~50 grados), mantenerlo durante un período y luego enfriarlo en un horno por debajo de 550 grados antes de enfriarlo con aire, para lograr una estructura casi en equilibrio. .
El recocido completo se utiliza principalmente para el tratamiento térmico de piezas fundidas, forjadas, perfiles laminados en caliente y estructuras soldadas de acero hipoeutectoide. No es adecuado para acero hipereutectoide, ya que calentar el acero hipereutectoide por encima de la temperatura Accm para una austenitización completa puede provocar la precipitación de cementita secundaria en forma de red a lo largo de los límites de los granos de austenita durante el lento proceso de enfriamiento, lo que reduce la resistencia y la tenacidad del acero.
Recocido isotérmico
El recocido isotérmico implica calentar el acero por encima de Ac3 (o Ac1), mantenerlo durante un cierto período y luego enfriarlo rápidamente a una temperatura por debajo de Ar1 para el tratamiento isotérmico para transformar la austenita en una estructura de tipo perlita, seguido de un enfriamiento lento.
El propósito del recocido isotérmico es el mismo que el del recocido completo, pero puede controlar la estructura y las propiedades deseadas ajustando la temperatura isotérmica. El recocido isotérmico se utiliza generalmente para el recocido de acero aleado con austenita estable. En comparación con el recocido completo, el recocido isotérmico reduce significativamente el tiempo de recocido y logra mejores resultados.
Recocido esferoidal
El recocido esferoidizado es un proceso de tratamiento térmico en el que el acero eutectoide o hipereutectoide se calienta por encima de Ac1 entre 20 y 30 grados, se mantiene durante un período determinado y luego se enfría en el horno por debajo de 550 grados antes de enfriarlo con aire para formar carburos granulares.
Este proceso se utiliza principalmente para aceros al carbono y aleados eutectoides o hipereutectoides. Estos aceros a menudo contienen perlita laminar gruesa y cementita secundaria después del laminado en caliente o el forjado, lo que reduce su maquinabilidad y puede causar deformación y agrietamiento durante el enfriamiento. El recocido esferoidal puede transformar la cementita laminar y la cementita secundaria en forma de red en perlita en carburos esféricos. Esta estructura, donde los carburos esféricos se distribuyen uniformemente sobre la matriz de ferrita, se denomina perlita esferoidizada.
Para acero con cementita secundaria de red severa, primero se puede realizar un proceso de normalización para romper la red antes del recocido esferoidal.
Recocido Homogeneizante
También conocido como recocido por difusión, el recocido homogeneizador calienta el lingote, la fundición o la forja a 100 grados durante 15 horas y luego se enfría lentamente para lograr una estructura uniforme. Aunque este método consume más energía y es costoso, se utiliza principalmente para lingotes, piezas fundidas o piezas forjadas de acero aleado de alta calidad para permitir que los elementos del acero se difundan lo suficiente para la homogeneización. Después del recocido homogeneizador, el tamaño del grano puede volverse grueso, por lo que es necesario un recocido o normalización completo para refinar los granos.
Recocido de alivio de tensión
También conocido como recocido a baja temperatura, este proceso calienta la pieza de trabajo a 100 grados ~ 200 grados por debajo de Ac1 (generalmente entre 500 grados y 600 grados), se mantiene durante un cierto período y luego se enfría lentamente en el horno. Dado que la temperatura de calentamiento está por debajo del punto A1, no se produce ningún cambio de fase durante el proceso de recocido con alivio de tensiones.
El recocido de alivio de tensión se utiliza principalmente para eliminar la tensión residual en piezas fundidas, forjadas, soldadas, estampadas en frío y componentes mecanizados para estabilizar las dimensiones de la pieza de trabajo, reducir la deformación y prevenir el agrietamiento debido a la tensión durante el mecanizado o uso posterior.
1.2 Normalización
La normalización implica calentar el acero a 30 grados ~50 grados por encima de Ac3 (o Accm) para una austenitización completa, seguido de enfriamiento por aire para obtener una estructura de perlita más fina. Cuando el contenido de carbono es inferior al 0,6%, la estructura normalizada es ferrita + sorbita; cuando el contenido de carbono supera el 0,6%, se trata de sorbita.
La principal diferencia entre la normalización y el recocido es que la velocidad de enfriamiento en la normalización es más rápida, lo que da como resultado una estructura más fina, mayor resistencia y dureza. El proceso es sencillo y el ciclo de producción es más corto. La normalización se aplica principalmente en los siguientes casos:
Mejora de la maquinabilidad del acero con bajo contenido de carbono y del acero aleado con bajo contenido de carbono
La estructura después de la normalización es perlita fina, que mejora la dureza y reduce la "pegajosidad" durante el mecanizado, reduciendo así la rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo.
Eliminación de cementita de red
La normalización puede eliminar la cementita de red severa en acero hipereutectoide o la capa superficial de piezas cementadas.
Tratamiento de precalentamiento para piezas de acero al carbono medio
La normalización puede eliminar las estructuras de grano grueso y la tensión residual, preparando la estructura para el tratamiento térmico final.
Tratamiento térmico final para piezas estructurales ordinarias
Para ciertas piezas grandes o complejas donde el temple puede causar grietas, se puede utilizar la normalización en lugar de temple y revenido como tratamiento térmico final.
