TEMA 41.- ACABADOS Y TRATAMIENTOS DE LOS METALES

 

INDICE

1.-. INTRODUCCI�N

2.- TRATAMIENTOS T�RMICOS

����������� 2.1.- Temple

����������� 2.2.- Recocido y normalizado

����������� 2.3.- Revenido

3.- TRATAMIENTOS TERMOQU�MICOS

4.- TRATAMIENTOS ANTICORROSIVOS

5.- OPERACIONES DE ACABADO

 

 

TEMA 41.- ACABADOS Y TRATAMIENTOS DE LOS METALES

1.- INTRODUCCI�N

Actualmente, las posibilidades de modificar la estructura, constituci�n e inclu�so la composici�n qu�mica de los metales y aleaciones, se han extendido con�siderablemente. Pero siguen siendo los tratamientos t�rmicos, los que m�s se utilizan en la metalurgia actual.

Los tratamientos t�rmicos son procesos donde �nicamente se utiliza la tem�peratura como magnitud variable modificadora de la microestructura y consti�tuci�n de metales y aleaciones, pero sin variar su composici�n qu�mica. El ob�jetivo de los tratamientos t�rmicos consiste en mejorar las propiedades mec�nicas de metales y aleaciones, de tal forma que unas veces interesa aumentar la dureza y resistencia mec�nica, y otras veces la ductilidad o plas�ticidad para facilitar su conformaci�n.

Por extensi�n, tambi�n se emplea la denominaci�n de tratamientos a otras t�cnicas, donde adem�s de utilizar la temperatura como �nica variable a con�siderar, se modifica tambi�n la composici�n qu�mica de una capa superficial de la pieza. A estos tratamientos se les conoce con el nombre de tratamientos ter�moqu�micos.

Ambos tipos de tratamientos se pueden clasificar, atendiendo a los diversos m�todos que emplean:

a)�� Tratamientos t�rmicos:

���� Temple

���� Recocido

���� Revenido

��� Normalizado

b)� Tratamientos termoqu�micos:

���� Cementaci�n

��� Cianuraci�n

��� Nitruraci�n

��� Carbonitruraci�n

��� Sulfinizaci�n

2.- TRATAMIENTOS T�RMICOS

Los tratamientos t�rmicos se proponen modificar la estructura de los materiales met�licos mediante calentamiento y dar con ello a los materiales otras pro�piedades.

��� Las herramientas y las piezas de m�quina tienen que tener una dureza, una permanencia de poder cortante y una resistencia adecuadas a la utilizaci�n que han de tener. El filo de un cincel, por ejemplo, ha de estar enteramente tem�plado. Los dientes de una rueda dentada, por el contrario, deben tener capas exteriores duras y con ello resistentes al desgaste. Los n�cleos de los dientes, sin embargo, tienen que permanecer tenaces con objeto de que puedan res�ponder el�sticamente ante las solicitaciones a choques y a la flexi�n. Estas diferentes propiedades pueden obtenerse mediante la elecci�n de un material apropiado y de un conveniente tratamiento t�rmico.

��� Para las variaciones de propiedades en el acero no aleado el contenido de car�bono es una circunstancia de car�cter decisivo. Seg�n sea el contenido de carbono se pueden distinguir tres grupos principales de aceros no aleados:

Acero con un 0,77 % de contenido do C, acero eutectoide del griego (eu-~ tectoide, nivelado, igualado) tiene una cantidad equilibrada de ferrita y carburo de hierro y forma por esta causa cristales homog�neos, uniformes. Estos cris�tales se llaman perlita, a causa de su aspecto perlado, nacarado, en la micro�graf�a metalogr�fica

Acoro con menos de un 0,77% do C, acero hipoeutectoide que contiene de�masiado poco C para poder formar estructura que est� constituida �nicamente por cristales de perlita; queda todav�a ferrita sobrante. Son estructuras no equi�libradas que se designan como ferrita-perlita . Los cristales de hierro puro (Fe) se llaman ferrita

El acero con m�s de un 0,77% de C. acero hipereutectoide, contiene tanto C que despu�s de la formaci�n de perIita queda todav�a carburo de hierro sobrante (cementita). Es una estructura no equilibrada y se designa con el nombre de perlita-cementita. Los cristales de hierro y carbono (carburo de hierro Fe3C) se llaman cementita. La cementita es el componente m�s duro de la estructura del acero.

��� Los diferentes estados de la estructura, que son dependientes del contenido de C y de la temperatura, aparecen representados en el diagrama hierro-carbono de la figura siguiente:

��� En el caso del acero con un 0,77% de O se realiza la transformaci�n de estructura repentinamente al llegar, el calentamiento a los 723 �C (punto de transforma�ci�n). En este punto se descompone la perlita y el carbono se disuelve comple�tamente en el hierro. Este proceso se consuma en el estado s�lido, se forma una disoluci�n s�lida. La nueva estructura formada se llama austenita, por el nombre del investigador ingl�s Austen.

En los aceros con menos de un 0,77 % de C al llegar con el calentamiento a los 723 �C, l�nea P-S, pasa toda la perlita a soluci�n s�lida, mientras que la ferrita restante se transforma en austenita en el campo de temperaturas comprendido entre las lineas P-S y G-S. Por encima de la l�nea G-S ha pasado a austenita toda la ferrita restante.

Los aceros con m�s de un 77% de C cambian su estructura al sobrepasar la l�nea S- K. La perlita pasa a austenita; la cementita no se transforma. Para el temple se calientan los aceros unos 30 a 60 �C por encima de la l�nea G-S-K para tener plena garant�a de haberse obtenido una suficiente transformaci�n estructural (l�nea de temperaturas de temple H-J).

��� En el enfriamiento lento vuelve la estructura a su estado de partida. Pero si el acero se hace enfriar bruscamente desde un estado por encima de la l�nea H-J no hay tiempo para la evoluci�n regresiva de la estructura, sino solamente para la transformaci�n. De la austenita se forma una estructura que va desde estruc�tura de agujas finas hasta una estructura finamente granulada que es de dureza varias veces mayor que la de la ferrita.

��� Esta nueve estructura se llama martenslta, nombre dado en recuerdo del investigador alem�n Martens. En este proceso se apoya el tem�plado de los aceros.

��� Para los aceros aleados no es aplicable el diagrama hierro-carbono, ya que la influencia de los componentes de la aleaci�n y la del carbono se sobreponen frecuentemente.

������������� 2.1.-� TEMPLE

����������� Tratamiento t�rmico de un material que consiste en calentarlo hasta la temperatura de austenizaci�n durante un tiempo tambi�n previsto, y posteriormente en�friarlo r�pidamente para favorecer la conversi�n de la austenita en martensita.

��� Es el tratamiento t�rmico convencional, y se usa para la obtenci�n de aceros martens�ticos. Se caracteriza por enfriamientos r�pidos y continuos en un me�dio adecuado de temple: agua, aceite o aire. Las propiedades �ptimas de un acero templado se consiguen durante el tratamiento t�rmico del temple si la muestra adquiere un alto contenido en martensita.

La capacidad de un acero aleado para transformarse en martensita durante un determinado temple depende de la composici�n qu�mica y de un par�metro que denominaremos templabilidad, que se define como la aptitud de la alea�ci�n para endurecerse por formaci�n de martensita, como consecuencia de un tratamiento t�rmico.

�������������� Ensayo de templabilidad

El procedimiento empleado para determinar el grado de templabilidad se co�noce como Ensayo Jominy. Este ensayo consiste en mantener constantes todos los factores que influyen en la profundidad del endurecimiento de la pieza, excepto la composici�n. El proceso se describe � continuaci�n:

1. Una probeta normalizada de 25 mm de di�metro y 100 mm de longitud se austeniza a una cierta temperatura durante un tiempo determinado.

2. Se saca del horno, y el extremo de la pieza se templa mediante un chorro de agua de caudal y temperatura constante, de tal manera que la velocidad de enfria�miento es m�xima en el extremo templado y disminuye a lo largo de la probeta.

3. Una vez que la probeta se ha enfriado a temperatura ambiente, se desbasta una tira de 0,4 mm de espesor y se determina la dureza a lo largo de los 50 mm primeros. Se traza una curva de templabilidad, representando los valo�res de dureza en funci�n de la distancia al extremo templado.

�������������� Curvas de templabilidad

En la Figura siguiente se representa una gr�fica de templabilidad t�pica. El extremo tem�plado se enfr�a m�s r�pidamente y presenta un m�ximo de dureza. En este punto, y en la mayor�a de los aceros, la microestructura coincide con el 100 por 100 de martensita. La velocidad de enfriamiento decrece con la distancia del extremo tem�plado, y, en consecuencia, la dureza disminuye. Al disminuir la velocidad de en�friamiento, el carbono dispone de m�s tiempo para la difusi�n y facilita la forma�ci�n de perlita m�s blanda, que puede estar mezclada con martensita.

La templabilidad es una medida cualitativa de la velocidad con que la du�reza disminuye en funci�n de la distancia al extremo templado. Un acero con alta templabilidad mantiene valores elevados de dureza durante distancias re�lativamente largas. Un acero aleado tiene una �nica curva de templabilidad.

A veces resulta m�s conveniente relacionar la dureza con la velocidad de enfriamiento, en lugar de hacerlo con la distancia al extremo templado.

�������������� Factores que influyen en el temple

La velocidad de enfriamiento de una muestra depende de la rapidez de elimi�naci�n de energ�a t�rmica, que es funci�n a su vez de:

1. Composici�n del acero.

2. Temperatura a la que hay que calentar.

3. Tiempo de calentamiento.

4. Velocidad de enfriamiento.

5. Caracter�sticas del medio donde se realiza el temple.

6. Tama�o y geometr�a de la muestra.

���� Medios de temple

De los tres medios m�s comunes que se utilizan para templar: agua, aceite y aire, el agua es el que produce temples m�s r�pidos o severos, seguido a continuaci�n del aceite que es m�s efectivo que el aire. El grado de agitaci�n de los medios tam�bi�n influye en la velocidad de enfriamiento, y una mayor agitaci�n implica una mayor velocidad de enfriamiento, lo que aumenta la efectividad del temple.

Para aceros de alto contenido en carbono, el temple en agua puede resul�tar demasiado severo porque produce deformaciones y grietas. Para evitar este incremento se utilizan los aceites como medio de temple.

El temple al aire de los aceros al carbono provoca una microestructura ca�si totalmente perl�tica.

��� Agua. Es un medio r�pido de enfriamiento, se consiguen temples muy fuertes y se utiliza para templar aceros al carbono. Es necesaria una can�tidad de agua suficiente para que la temperatura de la misma no suba de los 30 0C. Las piezas se han de agitar dentro del medio acuoso, para evi�tar la formaci�n de una burbuja de vapor alrededor de la pieza, que ac�tuar�a de aislante t�rmico y retardar�a el enfriamiento.

��� Aceite. Los aceites, como tienen un calor espec�fico menor que el agua y son m�s viscosos, enfr�an m�s lentamente que el agua y, por tanto, con�siguen temples m�s suaves. Se emplean para aceros aleados. Tambi�n es conveniente agitar para evitar la formaci�n de vapor.

�������������� Tipo de temple

Se clasifican seg�n los resultados obtenidos y el proceso de ejecuci�n que han seguido:

��� Temple continuo de austenizaci�n completa. Se aplica a los aceros hi�poeutectoides. Se calienta el material 50 0C por encima de la tempera�tura cr�tica superior, y se enfr�a en el medio m�s adecuado. El principal componente estructural es la martensita

��� Temple continuo de austenizaci�n incompleta. Se aplica a los aceros hi�pereutectoides. La temperatura de calentamiento est� 50 0C por encima de la temperatura cr�tica superior, Ac1, entonces, la perlita se transforma en austenita quedando intacta la ce�mentita. Se enfr�a a velocidad superior a la cr�tica, con lo que la estructu�ra resultante ser� mixta, a base de martensita y cementita.

��� Temple martens�tico o martempering. Se calienta el acero a la tempera�tura de austenizaci�n, y se mantiene el tiempo necesario para que se transforme toda la austenita. Posteriormente, se enfr�a en ba�o de sales manteniendo la temperatura constante durante un tiempo por encima de M. [Fig. 5.4(d)]. En este per�odo, la austenita no tiene que sufrir ninguna transformaci�n.

��� Temple austempering. Es similar al anterior, con la �nica diferencia de que el tiempo de permanencia en las sales de enfriamiento debe ser su�ficientemente largo para que atraviese las curvas y la austenita se trans�forme en bainita.

��� Temple superficial. Consiste en calentar r�pida y superficialmente un material, de tal forma que s�lo una capa delgada alcanza la temperatu�ra de transformaci�n austen�stica; seguidamente se enfr�a r�pidamente. De esta forma, el n�cleo de la pieza permanece inalterable, blando y con buena tenacidad, frente a la superficie que se transforma en dura y resis�tente al rozamiento. El calentamiento se puede realizar mediante sople�te oxiacetil�nico o por inducci�n el�ctrica.

2.2.- RECOCIDO

Tratamiento t�rmico de un material que consiste en calentarlo hasta una tem�peratura determinada durante un tiempo tambi�n previsto, y posteriormente en�friarlo lentamente. Las variables fundamentales que manejamos son el tiempo y la temperatura.

Los objetivos que se persiguen con este tratamiento t�rmico son variados: reducir la dureza, eliminar tensiones residuales, mejorar la tenacidad, recuperar la ductilidad, afinar el tama�o del grano, reducir la segregaci�n, o bien alterar las propiedades mec�nicas, el�ctricas o magn�ticas del material.

Todo proceso de recocido consta de tres etapas fundamentales:

1.� Calentamiento hasta una temperatura prefijada.

2.� Mantenimiento de la temperatura anterior durante un tiempo conveniente.

3.� Enfriamiento lento hasta temperatura ambiente, pero tambi�n realizado a una velocidad conveniente.

Como se puede observar, el tiempo constituye la variable fundamental a controlar. Tanto en el calentamiento como en el enfriamiento, existen variaciones de temperatura entre el interior y el exterior de las piezas a tratar. Por consi�guiente, el tiempo y la velocidad de variaci�n de temperatura estar�n en funci�n del tama�o y geometr�a de la pieza. Si la velocidad de variaci�n de temperatura es muy grande, provoca tensiones internas en las piezas, que inducen a la apari�ci�n de deformaciones e incluso de agrietamientos. El tiempo de recocido debe ser lo suficientemente largo para permitir la transformaci�n estructural deseada.

Los tratamientos de recocido se utilizan para eliminar los defectos del confor�mado en fr�o, es decir, para ablandar y ductilizar un metal agrio. Se aplica en las conformaciones de hechurado que necesitan gran deformaci�n pl�stica. Durante su aplicaci�n tienen lugar fen�menos de recristalizaci�n. Generalmente, las tem�peraturas de recocido son relativamente bajas, con el fin de eliminar los efectos de las deformaciones en el enfriamiento.

La l�nea de fase A1 la denominamos de temperatura cr�tica inferior. Por debajo de ella, y en condiciones de equilibrio, la austenita se convierte en ferrita y cementita. Las l�neas de fase A3 y Acm representan las l�neas de temperatura cr�tica superior pa�ra los aceros hipoeutectoides e hiperutectoides, respectivamente.

En un recocido de regeneraci�n, se calienta un acero hipoeutectoide hasta 30 a 600C por encima de la temperatura A3, para que la estructura se transforme toda en una fase �nica de austenita, homog�nea, de composici�n uniforme y a temperatura constante, a la que se mantiene durante un tiempo, para luego enfriarlo lentamente a velocidad controlada por debajo de la temperatura A1. Como regla general, la per�manencia a alta temperatura suele ser de dos horas por cada cinco cent�metros de espesor en la secci�n m�s gruesa, aunque la necesidad de ahorrar energ�a ha motiva�do la reducci�n de este tiempo. El enfriamiento desde la temperatura de recocido suele hacerse dentro del horno, haciendo que la temperatura disminuya a raz�n de 10 a 300C por hora, hasta unos 300C por debajo de la temperatura A1, a lo que sigue un enfriamiento al aire hasta la temperatura ambiente. La estructura resultante es perlita basta (l�minas muy espaciadas) con el excesode ferrita que prediga el diagrama. El material queda muy blando y d�ctil.

Para los aceros hipereutectoides el procedimiento es b�sicamente el mismo, sal�vo que el calentamiento llega s�lo hasta la zona de austenita con cementita (de 30 a 600C por encima de A1), pues si el metal se enfriase lentamente desde la zona de austenita pura, en los bordes de grano podr�a formarse una red perl�tica que lo har�a fr�gil. Correctamente recocido, un acero hipereutectoide debe presentar una estruc�tura perl�tica basta, con el exceso de cementita disperso en forma esferoidal.

Los recocidos de regeneraci�n son procesos largos y consumen una energ�a con�siderable al tener que mantener temperaturas elevadas. Cuando no es preciso ablan�dar demasiado y se busca ahorrar energ�a, puede hacerse un normalizado. �ste con�siste en calentar el metal hasta 600C por encima de A3 (hipoeutectoide) o de Acm (hipereutectoide), temperatura en la que se mantiene hasta conseguir austenita uni�forme, para sacarlo a continuaci�n del horno y dejarlo enfriar en aire encalmado.


Con este tratamiento pueden conseguirse una gran variedad de estructuras; sin em�bargo, lo que se produce generalmente es perlita fina con ferrita o cementita en exceso.

Cuando un acero ha sufrido un trabajo en fr�o y se ha endurecido fuertemente por acritud, es muchas veces deseable recuperar la ductilidad, bien para servicio o para que en los procesos posteriores no haya peligro de fractura. A este objeto es fre�cuente el recocido de ablandamiento. En este caso, el metal se calienta hasta una tem�peratura levemente inferior a A1, a la que permanece el tiempo suficiente para con�seguir el ablandamiento, y luego se enfr�a a la velocidad conveniente (habitualmente al aire). Aqu� no se forma austenita y, por ello, lo �nico que ocurre es que las fases existentes cambian de morfolog�a. Como el material no se calienta a una temperatura tan alta como en otros tratamientos, los recocidos de ablandamiento son algo m�s baratos, m�s r�pidos y no propenden a formar tanta cascarilla.

Para eliminar tensiones residuales en grandes piezas de acero fundido y en es�tructuras soldadas se recurre al recocido de alivio de tensiones. En �stos se calienta la pieza hasta una temperatura inferior a A1 (de 550 a 6500 C), se mantiene as� un tiempo y luego se enfr�a lentamente. Seg�n sea la pieza, var�an tiempos y temperaturas.

Cuando un acero de carbono alto debe prepararse para mecanizado o confor�mado, se hace uso de un tratamiento llamado recocido globular. El objeto de �ste es producir una estructura en la cual toda la cementita aparezca en forma de esferoi. des o gl�bulos peque�os y bien dispersos en una matriz ferr�tica. Existen varias t�cni�cas para conseguirlo; entre ellas: (1) calentamiento largo a una temperatura ligera�mente inferior a A1, seguida de un enfriamiento relativamente lento, (2) ciclado de larga duraci�n entre una temperatura un poco superior a A1 y otra un poco menor que �sta, o bien (3), en el caso de aceros para herramientas y de alta aleaci�n, calen�tamiento hasta los 750 u 8000C, o m�s, permanencia a esta temperatura durante va�rias horas y luego enfriamiento lento.

Aunque la elecci�n de un tratamiento t�rmico de preparaci�n suele ser depen�diente de los objetivos, el factor predominante es la composici�n del acero. Los ace�ros de carbono bajo (menos del 0,3% de C) preferentemente se normalizan o sufren recocidos de ablandamiento. En los aceros de contenido de carbono medio (del 0,4 al 0,6%) se recurre al recocido de regeneraci�n. Los aceros con un contenido de car�bono superior al 0,6% requieren generalmente recocidos globulares. En la figura 6-2 se resumen gr�ficamente los tratamientos t�rmicos industriales.

��������������������������������������������� Normalizado

��� Los aceros que se han deformado pl�sticamente por lamina�ci�n, por ejemplo, tienen una microestructura perI�tica, con ta�ma�os de grano relativamente grandes y de forma irregular. Se les aplica un tratamiento t�rmico al que llamamos normaliza�do, mediante el cual se afina el acero (disminuye su tama�o de grano medio) y se provoca una distribuci�n de tama�os m�s uniforme.

El normalizado se realiza calentando el material a una temperatura entre 55 y 85 0C superior a la temperatura cr�tica superior. El valor exacto depende de la composici�n.

Transcurrido un tiempo conveniente, hasta convertir la fe�rrita en austenita, se finaliza el proceso de normalizado, con un enfriamiento relativamente r�pido al aire.

������������� Recocido total

Es un procedimiento que se aplica a los aceros de contenido de carbono bajo y medio, que se han conformado por meca�nizado o se han deformado mucho en un proceso de hechu�rado en fr�o. La aleaci�n se austeniza calentando de 1 5 a 40 0C por encima de las l�neas GS o PS. Se deja enfr�ar len�tamente dentro del horno, proceso que suele durar varias horas. La microestructura que resulta de dicho proceso es la correspondiente a perlita gruesa.

.������������ Recocido de Globulizaci�n

Los aceros medios y altos en carbono tienen una microestruc�tura consistente en perlita gruesa, demasiado dura para la de�formaci�n pl�stica y para el mecanizado. Estos aceros se pue�den recocer para desarrollar la microestructura de esferoiditas. Este acero globulizado tiene la m�xima blandura y ductilidad, y es f�cilmente mecanizable o deformable. El tratamiento t�rmico consiste en calentar la aleaci�n a una temperatura justo� por debajo de la S-K, a 700 0C. El tiempo de globulizaci�n suele durar de 1 5 a 25 horas.

������������� 2.3.- REVENIDO

Es un tratamiento que sigue al temple con objeto de eliminar la fragilidad y las tensiones ocasionadas.

Consiste en un calentamiento de las piezas templadas a una temperatura infe�rior al punto Ac1, para lograr que la martensita se transforme en una estructura m�s estable. El proceso termina con un enfriamiento m�s bien r�pido.

Los factores que m�s influyen en los resultados del revenido son la tempe�ratura y el tiempo de calentamiento.

3.-������� TRATAMIENTOS TERMOQU�MICOS

��� Con estos tratamientos se modifica la composici�n qu�mica de la superficie de la pieza, introduci�ndole ciertos elementos mediante el proceso de difusi�n, fundado en la movilidad de los �tomos en estado s�lido a temperaturas elevadas. El fen�meno se conoce con el nombre general de cementaci�n.

��� Mediante estos procesos se trata de conseguir algunos de los siguientes fines:

����������� -Aumentar la dureza superficial, sin alterar la ductilidad y resiliencia del n�cleo

����������� -Favorecer las cualidades de lubricaci�n y rozamiento

����������� -Aumentar la resistencia al desgaste

����������� -Aumentar la resistencia a los esfuerzos de fatiga

����������� -Mejorar la resistencia a la corrosi�n

��� Dependiendo la naturaleza del agente cementate distinguimos entre cementaci�n s�lida, l�quida o gaseosa.

��� CEMENTACI�N S�LIDA

��� Cementaci�n con C: se denomina tambi�n cementaci�n y carburaci�n. Consiste en aumentar la concentraci�n de C en la superficie de un acero, calent�ndolo a la temperatura de austenizaci�n en presencia de un medio cementante. �ste ha de ser capaz de cederle C en estado at�mico, el cual se difunde por su interior formando una soluci�n s�lida, cuyo espesor var�a en funci�n del tiempo. Por temple posterior se consigue la dureza superficial y resistencia al desgaste, junto a elevadas caracter�sticas de ductilidad y resiliencia.

��� ������������� Factores que influyen en el proceso:

��� -Composici�n del acero: suelen ser de bajo contenido en C

��� -Agente cementante: ha de poder suministrar carbono at�mico. Se utiliza frecuentemente CO.

����� 2CO + Fe �� =��� Fe �� (C) + CO2

��� -Temperatura de cementaci�n: debe mantenerse por encima de la temperatura cr�tica a fin de que el acero se encuentre como austenita.

��� -Tiempo de cementaci�n: a igualdad de los restantes factores, el espesor de la capa cementada crece con la duraci�n del proceso. A medida que aumenta la concentraci�n de C en la superficie, el proceso se hace m�s lento.

��� El proceso de cementaci�n se realiza de la siguiente manera: se introducen las piezas ya maquinadas con sobreespesores de 0.2-0.3 mm, completamente rodeadas de agente cementante s�lido en cajas met�licas herm�ticamente cerradas, taponando las juntas con arcilla refractaria. Las cajas as� preparadas se introducen en un horno a temperaturas comprendidas entre 900-1000 �C y se mantienen en �l durante el tiempo necesario para conseguir el espesor de capa que se desee. Se sacan las cajas del horno y cuando est�n fr�as, se extraen las piezas y se les da el tratamiento t�rmico adecuado. En las piezas en que s�lo se desea cementar determinadas zonas, hay que proteger las restantes recubri�ndolas con agentes anticementantes como hilo de amianto, tierra refractaria, etc. Como la cementaci�n en cajas es un proceso largo y costoso, que no permite el empleo de dispositivos autom�ticos ni el tratamiento de piezas muy voluminosas, est� siendo cada vez m�s desplazado por la cementaci�n con l�quidos y gases.

CEMENTACI�N L�QUIDA

-     Carburaci�n: se trata de una cementaci�n en l�quido. Las piezas completamente limpias y exentas de humedad, se introducen en una mezcla de sales fundidas entre las que siempre se encuentra como componente fundamental del cianuro s�dico (CNNa) y otras que act�an como diluyentes o agentes catal�ticos.

La acci�n carburante de estas sales fundidas es muy r�pida, pero la capa que se obtiene es relativamente delgada y muy dura, aunque tambi�n es posible obtener penetraciones de hasta 3 mm. Terminada la cementaci�n, se sacan las piezas del ba�o y se sumergen en agua o aceite fr�os. Este procedimiento presenta la ventaja de poder emplear dispositivos autom�ticos, tanto para la cementaci�n como para el temple, adem�s de ser m�s r�pido, permite un mejor control sobre la penetraci�n, da piezas m�s limpias y mayor homogeneidad en la capa cementada.

���� Cianuraci�n. Consiste en crear en las piezas de acero una capa superficial rica en C y N, introduci�ndolas en un ba�o l�quido (mezcla de cloruro, cianuro y carbonato s�dico). A la temperatura del proceso (800-900 �C), en presencia de ox�geno del aire se forma una difusi�n de C y N en la superficie del acero. Posteriormente se da un temple para aumentar la dureza.

���� Sulfinizaci�n. Es un tratamiento termoqu�mico que consiste en introdu�cir una peque�a capa superficial a base de azufre, nitr�geno y carbono en aleaciones f�rricas y de cobre. De esta manera, se consigue mejorar la resistencia al desgaste, favorecer la lubricaci�n y evitar el agarrota�miento. Las herramientas sometidas a este tratamiento tienen una dura�ci�n cinco veces mayor que sin sulfinizar.

����� Se introducen las piezas en ba�os a 560-570 �C formados por una mezcla de cianuro, sulfito o hiposulfito anhidro, carbonato s�dico y cloruro b�rico.

������������� La capa sulfinizada, sin aumento de dureza con respecto a la del metal base favorece la lubricaci�n, mejora las caracter�sticas de resistencia al desgaste, evita el agarrotamiento y se autopropaga hacia el interior.

 

CEMENTACI�N EN GASES

����������� -Carburaci�n gaseosa: se colocan las piezas en un horno a temperaturas de 850-950 �C en presencia de una atm�sfera carburante a base de CO y diversos gases diluyentes, cuya misi�n es impedir la tendencia de los hidrocarburos a la formaci�n de holl�n sobre las piezas. Este m�todo presenta ventajas cuando se tienen que tratar un gran n�mero de piezas o si son muy voluminosas. Por otra parte las piezas salen completamente limpias, y es posible un control riguroso de la temperatura del horno, as� como de la composici�n y dosificaci�n de los gases.

�� Nitruraci�n. Es un tratamiento de endurecimiento superficial aplicado a ciertos aceros y fundiciones. Se obtienen durezas muy elevadas, del orden de 1200 unidades Brinell. Los aceros o fundiciones nitrurados son superficialmente muy duros y resistentes a la corrosi�n. La nitruraci�n se efect�a en hornos especiales, exponiendo las piezas a una corriente de amon�aco a una temperatura de 500 a 525 0C. El amoniaco se disocia en la superficie de las piezas y el N at�mico liberado se difunde con facilidad en el hierro.

Este procedimiento se aplica a aquellas piezas que se hallan sometidas simult�neamente a esfuerzos de choque y rozamiento tales como engranajes, cig�e�ales, bulones, camisas de cilindros, �rboles de levas, ejes de card�n, pi�ones y aparatos de medida.

��� Adem�s de gran dureza se consiguen superficies resistentes al desgaste y disminuci�n en el coeficiente de rozamiento.

��������� -Carbonitruraci�n: tiene por objeto la formaci�n de una capa rica en C y N en un producto sider�rgico, calent�ndolo a temperaturas entre 650-850 �C, en una atm�sfera gaseosa formada por una mezcla de hidrocarburos, amoniaco y �xido de carbono.

4.- TRATAMIENTOS ANTICORROSIVOS

����� Los materiales est�n expuestos continuamente a los m�s diversos ambientes. La interacci�n material-ambiente provoca, en muchos casos, la p�rdida o deterioro de las propiedades f�sicas del material. Los mecanismos de deterioro son dife�rentes seg�n se trate de materiales met�licos, cer�micos o pol�meros.

����������� En los materiales met�licos, el proceso de deterioro se denomina oxidaci�n y corrosi�n.

Podemos definir la corrosi�n como el deterioro lento de un material por la acci�n de un agente exterior.

En los procesos de oxidaci�n, los metales pasan de su estado elemental a formar iones positivos (cationes) por p�rdida de electrones:

���������������������������������������������� M Mn+ + ne-

donde n es el n�mero de electrones que se pierden.

En el deterioro de materiales, podemos distinguir dos procesos:

���� Oxidaci�n directa: muchos metales pueden ser alterados desde la superficie por ataques qu�micos. En estas reacciones juegan un papel importante el ox�geno u otros agentes oxidantes.

����������������������� 2 Fe + 0 2 � 2 FeO

����������������������� Fe + S �> FeS

�������� Si con la oxidaci�n se forma una capa densa y consistente, como pasa por ejemplo con el cobre y aluminio, esa capa act�a como protecci�n contra el proceso de la corrosi�n. Si por el contrario, en la corrosi�n qu�mica se produce una capa suelta y porosa, por ejemplo la herrumbre u or�n, no se obtiene ninguna protecci�n y el proceso continua

���� Corrosi�n electroqu�mica: se origina por la presencia de pilas electroqu�micas en las que el metal act�a como �nodo, y por tanto, se disuelve. Este tipo de corrosi�n exige la presencia de ambientes acuosos, y en general con medios electrol�ticos.

����� En el caso de la oxidaci�n directa toda la superficie de la pieza es pr�cticamente afectada por igual, en cambio en la corrosi�n electroqu�mica solamente se ven afectadas las partes an�dicas, pero no las cat�dicas.

����� Una pila electroqu�mica se forma cuando dos piezas de metal se ponen en contacto a trav�s de un l�quido conductor o electrol�tico. El circuito el�ctrico que se forma produce fen�menos de electrodeposici�n como la corrosi�n electroqu�mica, en la que el metal que act�a como �nodo cede electrones� al circuito y se corroe.

En el caso de la oxidaci�n directa, toda la superficie met�lica es afectada pr�cticamente por igual. En cambio, en las piezas que sufren corrosi�n elec�troqu�mica, solamente son afectadas las �reas an�dicas, pero no las cat�dicas.

�������������� Medidas de protecci�n contra la corrosi�n

La problem�tica de la corrosi�n es importante, pero no imposible de solucio�nar. Se utilizan diversas t�cnicas para controlar y evitar la corrosi�n. A conti�nuaci�n citaremos algunos factores que es preciso tener en cuenta para ami�norar el efecto de la corrosi�n, e incluso para evitar la misma:

1. Impedir la formaci�n de pilas galv�nicas, utilizando aislantes el�ctricos.

2. Tratar siempre de que el �rea del �nodo sea siempre mucho mayor que la del c�todo. De esta forma, las reacciones cat�dicas pueden minimizarse.

3. Dise�ar recipientes para la contenci�n de l�quidos cerrados y procurar que no se acumule l�quido estancado. Los dep�sitos parcialmente llenos expe�rimentan la corrosi�n de l�nea de nivel. Los dep�sitos abiertos disuelven conti�nuamente gases, proporcionando iones que intervienen en la reacci�n cat�di�ca y aumentan las celdas por concentraci�n.

4. Evitar hendiduras o grietas entre los materiales armados o unidos.

�������������� Medios de protecci�n

���� Recubrimientos

Se utilizan para guardar las regiones del c�todo y del �nodo. Los de tipo temporal, como la grasa o aceite, proporcionan cierta protecci�n, pero se eliminan f�cilmen�te. Las pinturas, o los de tipo cer�mico, dan una mayor protecci�n. Si se interrum�pe �sta, aunque sea puntualmente, tiene lugar una corrosi�n r�pida y localizada.

Los recubrimientos met�licos incluyen el acero galvanizado (deposici�n de Zn) y la deposici�n de Sn, y se comportan de manera contraria. Si se produce cualquier interrupci�n en la protecci�n de Zn, el acero sigue protegido porque el Zn es an�dico con respecto al acero. Sin embargo, en la misma situa�ci�n, el Sn no protege al acero, ya que �ste es an�dico con respecto al Sn.

���� Inhibidores

Algunos productos qu�micos, a�adidos a la soluci�n de electr�lito, emigran preferen�temente hacia la superficie del �nodo o del c�todo, formando un compuesto insolu�ble sobre la superficie del metal, y produciendo una polarizaci�n por concentraci�n o por resistencia. Los inhibidores disminuyen la velocidad de corrosi�n.

Las sales de Cr realizan esta funci�n en los radiadores de los autom�viles. Los inhibidores se emplean mucho en el decapado �cido, para disminuir la ve�locidad de ataque del �cido sobre la superficie del metal, sin interferir en la eli�minaci�n de la capa de �xido. Existen dos clases de inhibidores: los an�dicos y los cat�dicos.

���� Pasivadores (protecci�n an�dica)

En determinados metales se forma una superficie que detiene la erosi�n apenas iniciada. Se dice que estos metales tienen pasividad natural, como ocurre con el aluminio. Este efecto tambi�n se puede conseguir de forma t�cnica tratando previamente el material. Como ejemplo, el acero se sumerge en �cido n�trico concentrado, resultando as� protegido frente al ataque del n�trico diluido, ya que sin esta pasivaci�n provocada, el n�trico diluido ataca al acero. No se co�nocen a ciencia cierta los mecanismos de actuaci�n de los pasivadores, �nica�mente se sabe que su acci�n se debe a la formaci�n de pel�culas protectoras, bien sean de gases ox�geno e hidr�geno o s�lidos (�xidos).

Los m�s utilizados son el minio (Pb304) y el cromato de cinc (ZnCrO4).

���� Protecci�n cat�dica

Se puede proteger un metal forz�ndolo a comportarse como un c�todo, sumi�nistr�ndole electrones. Para ello utilizamos un �nodo de sacrificio, el cual se corroe y acaba destruy�ndose aportando electrones al metal, y evita, de esta manera, una reacci�n an�dica en el mismo. Los materiales del �nodo de sacrificio son el cinc o el magnesio.

Este m�todo se emplea para la protecci�n de tuber�as enterradas, barcos, plataformas marinas, calentadores de agua, etc.

Otra forma de conseguir el mismo efecto consiste en obtener un potencial del circuito formado por una fuente de alimentaci�n directa conectada entre un �nodo auxiliar y el metal a proteger que act�a de c�todo (Fig. 5.1 5).

Se forma una bater�a, de forma que los electrones fluyen hacia la tuber�a (c�todo), mientras que el �nodo auxiliar se corroe.

���� Protecci�n por selecci�n de materiales

Un medio de proteger las piezas consiste en fabricarlas con materiales auto-protectores, es decir, metales que tengan la suficiente resistencia contra la oxi�daci�n y corrosi�n. El cromo, n�quel, platino, oro y wolframio, entre otros, son muy resistentes a la corrosi�n atmosf�rica y a la acci�n de muchos �cidos.

Se emplean mucho las aleaciones autoprotectoras, m�s econ�micas y de mejores prestaciones que los metales puros. Las m�s utilizadas son los aceros inoxidables y los aceros al n�quel. Otras aleaciones que �ltimamente han intro�ducido como autoprotectores son las basadas en n�quel, cobre y aluminio. Por ejemplo, el inconel (80 por 100 Ni; 14 por 100 cr, y 6 por 100 Fe) se emplea en las industrias lecheras; otro material muy utilizado es el monel.

���� Decapado

Antes de aplicar cualquier recubrimiento es imprescindible eliminar la capa de laminaci�n y or�n de las piezas de acero. Esta operaci�n se denomina decapa�do. Puede realizarse por procedimientos mec�nicos, qu�micos y electrol�ticos.

��� Mec�nico. Es un proceso que puede realizarse mediante un cepillo met�lico (carda). La apariencia del metal tras el cepillado es la de un material que ha quedado completamente limpio. No obstante, siempre quedan residuos perjudiciales para los posteriores tratamientos. Se logra un decapado mec�nico m�s intenso empleando un chorro de are�na o de perdigones.

��� Qu�mico. Es el procedimiento m�s utilizado, sobre todo como procedi�miento previo al galvanizado. Se usan �cidos para la limpieza, como sulf�rico al 10 por 100, a temperatura de 80 0C, durante 5 minutos; o clorh�drico al 20 por 100, en fr�o. Como ya hemos dicho anteriormen�te, es necesario a�adir inhibidores para que el metal no sea atacado excesivamente. Los inhibidores m�s comunes son el agua-agar y el tan i no.

���� Electrol�tico. En este caso utilizamos las piezas de acero como �nodos

en una soluci�n de �cido sulf�rico al 30 por 100, que contiene bicro�mato pot�sico. La densidad el�ctrica empleada es de unos 10 amperios por dm2.

5.- OPERACIONES DE ACABADO

��� Una buena proporci�n de la totalidad de los productos manufacturados deben reci�bir alg�n tipo de tratamiento superficial, por motivos de embellecimiento o de pro�tecci�n, antes de que puedan venderse o utilizarse. El manipuleo y las distintas ope�raciones de fabricaci�n dejan en ellos ara�azos, rebabas, puntos u otras imperfecciones que deslucen su aspecto o suponen un peligro potencial para el usuario. Los materia�les m�s empleados, como son la mayor�a de fundiciones y aceros, no poseen intr�nse�camente los colores que los usuarios, con raz�n o sin ella, desean, particularmente en lo que respecta a los bienes de consumo producidos en grandes cantidades. Por otra parte, es frecuente que los materiales no sean suficientemente resistentes a los ambientes en los cuales van a prestar su servicio. Adem�s, a medida que los materia�les escasean y se encarecen m�s, apremia m�s la necesidad de sustituirlos por otros materiales b�sicamente inferiores modificando la superficie de �stos para que sopor�ten las condiciones de servicio. Como resultado, una vez que alcanzan su geometr�a final, la mayor�a de los manufacturados requieren una o m�s operaciones suplemen�tarias para limpiarlos, protegerlos o colorearlos.

Estos tratamientos, ornamentales o protectores, aumentan el costo de los manu�facturados. Adem�s, al igual que en otras operaciones de fabricaci�n, muchas veces hay una relaci�n definida entre el dise�o y estas operaciones de acabado. En los �lti�mos a�os, se ha dedicado mucha atenci�n al desarrollo de operaciones y maquinaria de acabado que permita aplicarlas, a bajo costo, a fabricaciones en serie.

����������� A) Pinturas:

��� La pintura es, con mucho, el acabado que m�s reciben los productos manufactura�dos y en el mercado hay presente una extens�sima gama de pinturas capaces de cum�plir con los requerimientos m�s variados. Actualmente, la mayor�a de las pinturas y esmaltes son compuestos org�nicos sint�ticos que se secan por polimerizaci�n o por una combinaci�n de polimerizaci�n y adsorci�n de ox�geno. El veh�culo de sus�pensi�n de los pigmentos es frecuentemente agua. Para acelerar el secado puede aplicarse un calor suave, pero numerosas pinturas y esmaltes sint�ticos se secan en menos de una hora sin necesidad de calor. Los antiguos esmaltes y pinturas al aceite tardan en secarse un tiempo excesivo para las fabricaciones en serie y, por ello, apenas se utilizan.

�Las lacas nitrocelul�sicas, si bien se secan r�pi�damente y son capaces de dar unos acabados muy bellos, no resultan suficientemente duraderas para la mayor�a de los usos comerciales. Las pinturas alqu�dicas son de uso general, pero carecen de durabilidad suficiente en condiciones de servicio riguro�sas. Los esmaltes acr�licos se emplean mucho en carrocer�as de autom�vil. Las silico�nas y los fluoropol�meros son productos especiales, por cuyo alto precio s�lo se justi�fica su utilizaci�n cuando importan sus propiedades especiales.

Las pinturas asf�lticas, que son soluciones de asfalto en alg�n solvente, tal como bencina o toluol, siguen emple�ndose extensamente, particularmente en la industria el�ctrica, donde se requiere resistencia a la corrosi�n pero no prima el aspecto.

��� En fabricaci�n, la pintura se aplica casi toda por alguno de estos cuatro procedimientos: inmersi�n, rociado a mano, rociado autom�tico o deposici�n galv�nica. En la mayor�a de los casos se requieren al menos dos manos de pintura. La primera mano, o capa de fondo, sirve principalmente para (1) asegurar la adhesi�n, (2) producir un efecto de enrasamiento, rellenando las porosidades leves y otras imperfecciones de la superficie, y (3) mejorar la resistencia a la corrosi�n y evitar as� que las capas posteriores se desprendan en servicio. Estas propiedades las tienen menos las pinturas altamente pigmentadas que se emplean para dar las manos finales, a causa de sus mejores colores y apariencia. Cuando se aplican varias capas, hay que asegurarse de que los excipientes l�quidos, o veh�culos, de suspensi�n no ablan�den indebidamente las capas anteriores.


La pintura por inmersi�n est� muy extendida. Las piezas se sumergen a mano en la pintura, o bien se hacen pasar por el seno de �sta llevadas por un transportador. As�, evidentemente, se cubre toda la pieza, por lo que es �sta una t�cnica muy sencilla y econ�mica en general cuando hay que pintar todas las superficies. Por tanto, se utiliza para dar las capas de fondo y para pintar piezas peque�as cuando la p�rdida de pintura por sobrerrociado resulte excesiva si se pinta por rociado ordinario. Por otra parte, la cantidad innecesaria de pintura puede hacer antiecon�mico este proce�dimiento cuando s�lo algunas de las superficies necesitan realmente pintura, o bien cuando bastan unas capas muy tenues y uniformes de algunas de las imprimaciones modernas, especialmente en objetos grandes como carrocer�as de autom�vil. Otras dificultades de la t�cnica de inmersi�n son la tendencia de la pintura a correrse, pro�duciendo as� una superficie de aspecto ondulante, y la �ltima gota de pintura que suele quedar en el punto de escurrimiento m�s bajo. Es adem�s imprescindible que la pintura contenida en los tanques de inmersi�n se mantenga ininterrumpidamente agitada y sea de viscosidad uniforme.

La pintura por rociado sea probablemente el proceso de pintura m�s utilizado; ello debido a su versatilidad y econom�a de material. Esta es pulverizada neum�tica-mente, por presi�n mec�nica o electrost�ticamente. La aplicaci�n puede ser manual o autom�tica. En el primer caso, la pulverizaci�n puede ser neum�tica o mec�nica y la rociada se proyecta sobre la pieza con una pistola manejada a mano. El operario debe actuar con una destreza considerable para conseguir un cubrimiento adecuado sin que la pintura �se corra� o �chorree� hacia abajo. Por tanto, si se siguen los m�to�dos tradicionales, s�lo una pel�cula muy tenue puede depositarse cada vez, normal�mente de no m�s de 0,02 mm. En consecuencia, usualmente deben aplicarse varias manos, con tiempos intermedios para secado. En el rociado en caliente pueden apli�carse en una operaci�n capas m�s espesas. En esta t�cnica la pintura se roc�a en caliente.

Es evidente que la pintura por rociado a mano es cara desde el punto de vista de la mano de obra y, por tanto, se sustituye por m�todos autom�ticos siempre que es posible. La instalaci�n autom�tica m�s simple consiste en un transportador de ca�dena que lleva las piezas a lo largo de una sucesi�n de rociadores. Sin embargo, si se emplean rociadores normales, los resultados no son siempre satisfactorios, ya que una buena cantidad de la pintura puede desperdiciarse y cuesta conseguir un cubri�miento uniforme. En la pintura por rociado ya se han empleado con �xito robots. Estos se programan para que roc�en siguiendo un patr�n, conect�ndose y desconec�t�ndose seg�n las porciones, o piezas, a pintar. As� se elimina la presencia de perso�nal de un ambiente desagradable e insano.

Resultados muy buenos se consiguen con la pintura por rociado electrost�tico manual o autom�tico. En este caso, la pistola pulveriza neum�ticamente la pintura, comunicando a las part�culas una carga electrost�tica y una velocidad considerable. Las part�culas pulverizadas son atra�das por la pieza, que est� conectada a tierra, y en ella se depositan. Con una regulaci�n adecuada, se consiguen rendimientos del 75 al 95%.

En un segundo procedimiento, no neum�tico, la pintura se hace entrar en el inte�rior de un cono o disco que gira r�pidamente y que constituye uno de los electrodos de un circuito electrost�tico de hipervoltaje. El giro de �ste hace que la pintura fluya hacia su per�metro merced a la fuerza centr�fuga. Cuando la pel�cula tenue de pintu�ra alcanza el borde y es entonces proyectada y dispersada, las part�culas se cargan electrost�ticamente y se pulverizan sin necesidad de presi�n neum�tica. Como la pie�za es el otro electrodo del circuito, a ella se transfiere la pintura, al igual que en el procedimiento antes descrito. Las ventajas primordiales de esta t�cnica son que, al usarse aire a presi�n para pulverizar, se pierde menos rociada, la instalaci�n para neutralizar las emanaciones es menos cara y el rendimiento en la aplicaci�n de la pintura es m�s alto, llegando �ste hasta el 99%.

Con los sistemas autom�ticos de pintura por rociado es a menudo necesario ha�cer algunos retoques manuales donde el cubrimiento no es del todo uniforme. Ade�m�s, la pintura tiende a ir hacia el borde o superficie m�s cercano, dificultando pin�tar las concavidades hondas. La pieza, por supuesto, debe ser electroconductora.

La pintura por deposici�n galv�nica es el avance fundamental m�s reciente en el terreno de la aplicaci�n de pintura. Permite alcanzar el grado de econom�a de la pintura por inmersi�n ordinaria, pero salva sus inconvenientes pues produce capas

m�s tenues y uniformes y cubrimientos mejores en los huecos internos. Las pan�culas de pintura, en un solvente acuo�so, reciben una carga electrost�tica merced a la aplicaci�n de una tensi�n el�ctrica continua entre el dep�sito (c�todo) y la pieza (�nodo). Las piezas, conforme entran y atraviesan el dep�sito, atraen las part�culas de pintura, las cuales se depositan en un cubrimiento uniforme y tenue de 0,02 a 0,04 mm de espesor. Cuando la capa al�canza el grosor deseado, que se determina regulando las condiciones, ya no se depo�sita m�s pintura. El agua contenida en la pel�cula es extra�da por electro-�smosis, dejando un cubrimiento compuesto por m�s de un 90% de resinas y pigmentos. En�tonces, las piezas se sacan del dep�sito de inmersi�n, se enjuagan con agua rociada y se estufan durante unos 25 minutos a unos 1900C.

La deposici�n galv�nica se adapta especialmente bien a la aplicaci�n de la capa de fondo a estructuras met�licas complicadas, como son las carrocer�as de autom�vil, en las que importa una buena resistencia a la corrosi�n. La llegada de la pintura hasta las zonas m�s rec�nditas puede facilitarse colocando electrodos en puntos es�trat�gicos de las piezas. Adem�s, como el solvente es agua, no hay peligro de incen�dio, como es el caso cuando se emplean dep�sitos de gran superficie llenos de las imprimaciones de inmersi�n normales. La deposici�n galv�nica se adapta f�cilmente a una cadena de producci�n con transportador.

Secado. La mayor�a de las pinturas y esmaltes que se emplean en fabricaci�n requie�ren de 2 a 24 horas para secarse a las temperaturas ambiente normales. �sto no es, evidentemente, pr�ctico. A temperaturas de 125 a 235�C, pueden secarse en 20 minu�tos a una hora. Por tanto, acostumbra a efectuarse algo de secado a temperatura ele�vada, bien en horno o, m�s frecuente, en un t�nel o panel de l�mparas infrarrojas. Esto �ltimo supone una inversi�n relativamente baja, no demasiado espacio y es muy flexible.

B)� Revestimientos� anticorrosivos:

����������� *Revest. Met�licos:

��� Grandes cantidades de piezas met�licas reciben cubrimientos anticorrosivos por inmersi�n en ciertos metales fundidos. De �stos, los m�s utilizados son el cinc, el esta�o y una aleaci�n de plomo y esta�o.


����� El galvanizado en ba�o caliente es el procedimiento m�s utilizado para proveer al acero de una capa protectora. Las piezas, o chapas, una vez limpias, se decapan sumergi�ndolas en una soluci�n de cloruro de cinc y �cido clorh�drico. Luego se su�mergen en un ba�o de cinc fundido. El cubrimiento de cinc resultante es complicado y consta de una capa de FeZn2 en contacto con la superficie del metal, una capa in�termedia de FeZn7 y una capa exterior de cinc puro. La galvanizaci�n en ba�o ca�liente proporciona una buena protecci�n anticorrosiva.

(La voz gaIvanizado sirve a la vez, para designar el cubrimiento de piezas met�licas con una capa anticorrosiva de cinc y para referirse a la aplicaci�n de cualquier revestimiento met�lico por electr�lisis. En este �ltimo sentido merece la pena, para evitar confusiones, emplear el t�rmino galvanoplastia.)

El espesor del cubrimiento debe controlarse, pues si es excesivo, puede agrietarse o descortezarse. Con los tratamientos adecuados el aspecto del galvanizado puede hacerse variar entre limites ampl�simos. Cuando se galvaniza correctamente, el mate�rial puede someterse a curvados y conformaciones considerables sin perjudicar el re�vestimiento. Sin embargo, el acero efervescente no debe galvanizarse.

El esta�ado de la hojalata puede tambi�n hacerse por inmersi�n en un ba�o ca�liente. El acero, una vez limpio, se sumerge en estado fundido y su superficie adquie�re un revestimiento de esta�o. En este caso, el acero, antes de entrar en el esta�o fun�dido, se hace pasar por cloruro de cinc. Luego, cuando sale del bailo de esta�o, pasa por unos rodillos, inmersos en aceite de palma, que eliminan cl exceso de esta�o. Sin embargo, en la actualidad la mayor�a de la hojalata se obtiene en un proceso electro�l�tico que produce un esta�ado m�s uniforme con menos gasto de estallo.

El emplomado es similar al estallado en ba�o caliente, pero empleando, en lugar de esta�o puro, una aleaci�n de plomo con un 15 al 20 % de esta�o (aleaci�n terne). Esta operaci�n es, por tanto, m�s barata que el esta�ado y, para ciertos casos, pro�porciona una protecci�n anticorrosiva suficiente.

������ *Rev. Fosfatados:

��� Hay dos tratamientos de fosfatado que se utilizan ampliamente para conseguir protecci�n anticorrosiva, normalmente en el acero. En ellos la superficie del metal se convierte en un fosfato cristalino insoluble trat�ndola en una soluci�n dilu�da de �cido fosf�rico y fosfatos de hierro y manganeso.

El parkerizado produce un revestimiento bastante anticorrosivo de un espesor de 0,004 a 0,008 mm. Este tratamiento necesita unos 45 minutos y dota a las piezas que han de mantenerse pintadas de una resistencia a la corrosi�n muy buena. El bon�derizado es similar al parkerizado, pero su objetivo primordial no es proporcionar resistencia a la corrosi�n, sino formar una superficie a la cual la pintura se adhiera firmemente. El cubrimiento es m�s tenue que en el parkerizado, pero reduce la activi�dad de la superficie met�lica de modo que se retarda la corrosi�n en la separaci�n entre pintura y metal. Como resultado, si se ara�a la pintura, es menor la probabili�dad de que se inicie y progrese una oxidaci�n por mojadura, haciendo que se afloje la pintura contigua al ara�azo.

��� C) Ennegrecimiento:

����������� �Numerosas piezas de acero se tratan para producir en ellas una superficie negra y lustrosa que resista a la oxidaci�n por mojadura cuando se mani�pulen. Estos revestimientos suelen conseguirse convirtiendo la superficie en �xido de hierro negro. Un m�todo consiste en calentar las piezas dentro de una caja cerrada llena de producto de cementar consumido, a una temperatura de 6500C durante una hora y media, y luego enfriarlas bruscamente en aceite. En otro m�todo se sumergen las piezas en un ba�o de sales especiales para ennegrecer calientes a 1500C, durante unos quince minutos. Un tercer m�todo es calentar las piezas en un horno giratorio de retortas hasta unos 4000 C, para a�adir entonces una peque�a cantidad de aceite de linaza o de pescado. Pasados unos minutos las piezas se sacan del horno, se despa�rraman y se dejan enfriar. Una vez fr�as se sumergen en un aceite que retarda la oxi�daci�n.

El acabado bronce de ca��n se consigue calentando las piezas en una retorta con una peque�a cantidad de carb�n pizarroso carbonizado hasta los 4000C. Cuan�do las piezas se oxidan, se dejan enfriar hasta unos 340 6 3450C. Entonces se agrega una mezcla de carb�n pizarroso con un poco de aceite carb�nico y se contin�a el calentamiento varias horas. Entonces se extraen las piezas del horno y se ba�an en aceite de esperma.

BIBLIOGRAF�A

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