Explicación del proceso de recocido: técnicas, beneficios y mejores prácticas para fabricantes

El recocido se realiza generalmente después de la fundición, que es uno de nuestros servicios principales en HDCReduce la dureza, mejora la ductilidad y alivia la tensión interna del metal. Esto garantiza que el producto esté listo para un rendimiento a largo plazo en diversas aplicaciones exigentes.

¿Qué es el recocido?

El recocido es un proceso de tratamiento térmico que facilita el procesamiento de los metales. Es uno de los procesos de tratamiento térmico más importantes y esencial para otras etapas de fabricación.

Cómo funciona el recocido: mecanismos del núcleo

Procesos como la fundición o el doblado a menudo pueden afectar la estructura. Por lo tanto, el recocido se utiliza para corregir estos pequeños defectos y alinear la estructura. Durante este proceso se producen tres cambios clave:

• Migración atómica: El calor proporciona energía a los átomos, lo que les permite moverse y reorganizarse en un patrón más ordenado.
• Reducción de dislocación: Las dislocaciones son pequeños nudos en la estructura cristalina que endurecen y hacen que el metal sea más frágil. Durante el recocido, estos nudos se reducen, dando como resultado un metal más blando.
• Cambios microestructurales:Los pequeños cristales conocidos como granos forman y fijan la estructura del metal, haciéndolo más estable.

Etapas del recocido

Etapa de recuperación

Esta primera etapa ocurre a temperaturas más bajas. El proceso repara los daños en la estructura cristalina y alivia la tensión interna. Sin embargo, las propiedades principales del metal no se modifican significativamente.

Etapa de recristalización

En este punto, el metal alcanza su temperatura de recristalización. Empiezan a aparecer granos nuevos que reemplazan a los viejos y dañados. Esto da como resultado una estructura con mayor flexibilidad y menor dureza.

Etapa de crecimiento del grano

Si la temperatura se mantiene después de la recristalización, comienzan a formarse nuevos granosEstos diminutos granos se fusionan para formar otros más grandes, lo que puede suavizar considerablemente el material. Sin embargo, esta etapa debe controlarse adecuadamente, ya que podría afectar otras propiedades.

Situaciones en las que se puede utilizar el recocido

El recocido se utiliza para solucionar problemas comunes al fabricar objetos a partir de metales.

Endurecimiento por trabajo inverso

Los procesos de trabajo en frío, como el laminado o la forja, pueden endurecer los metales. El recocido se utiliza para revertir este efecto, ablandando el metal y haciéndolo apto para su uso en procesos de fabricación. 

Reducir la solidificación de la soldadura

El proceso de soldadura une metales con calor intenso, y cuando el metal se enfría rápidamente, genera mucha tensión en la unión. El recocido ayuda a eliminar esta tensión y previene la formación de grietas.

Mejorar la conductividad eléctrica

En metales como el cobre, el endurecimiento por acritud puede bloquear el flujo eléctrico, reduciendo la eficiencia de los cables. El recocido suaviza la estructura interna, permitiendo que el metal conduzca mejor la electricidad.

Eliminar tensiones residuales

La tensión residual de la fundición o el mecanizado puede deformar la pieza. Con el recocido, garantizamos la estabilidad y resistencia de las piezas para su uso final.

Tipos de procesos de recocido

Recocido para alivio de tensiones

Este proceso reduce las tensiones residuales sin afectar significativamente la resistencia del metal. Utiliza calor moderado durante menos tiempo, lo que evita distorsiones durante el mecanizado. En la mayoría de los casos, las piezas soldadas se benefician de este proceso.

Recocido isotérmico

Este es un proceso especializado. Tras calentar el metal, se enfría a una temperatura determinada. El metal se mantiene en ese punto para controlar la transformación. Esto puede acelerar la producción y controlar la uniformidad del acero.

Recocido por difusión

Esto también se conoce como homogeneización. Se utiliza calor elevado durante largos periodos para equilibrar las diferencias químicas en las aleaciones. Se suele usar en piezas fundidas con estructuras irregulares. El proceso de enfriamiento debe ser lento para que los átomos creen una estructura más uniforme.

Recocido incompleto

En este proceso, el acero se calienta a una temperatura justo entre los puntos críticos inferior (Ac1) y superior (Ac3). Esto produce una austenitización parcial y crea una microestructura refinada con buena ductilidad y resistencia.

Recocido completo

Aquí, el acero se calienta por encima de la temperatura crítica superior (Ac3) para crear una estructura totalmente austenítica. Posteriormente, se enfría muy lentamente en el horno.

Recocido subcrítico

Este proceso calienta el material justo por debajo de la temperatura crítica inferior. Se utiliza para aliviar la tensión y reducir la dureza del metal sin formar una estructura austenítica.

Recocido esferoidizante

La esferoidización se utiliza para transformar los carburos del acero en formas pequeñas y redondeadas. Esto facilita considerablemente el mecanizado del acero con alto contenido de carbono y mejora la tenacidad de las piezas.

Recocido de recristalización

En este proceso, el metal se calienta por encima de su punto de recristalización para crear una nueva estructura sin granos, lo que mejora la ductilidad.

Recocido brillante y al aire libre

El recocido brillante se realiza en una atmósfera controlada (generalmente de hidrógeno o nitrógeno) para evitar la oxidación superficial. Esto mantiene limpia la superficie del material. También se suele utilizar para metales no ferrosos.

Sin embargo, el recocido al aire libre suele realizarse en presencia de aire. Esta exposición al oxígeno produce incrustaciones superficiales que deben eliminarse.

Recocido a la llama

Este es un método localizado que utiliza una llama controlada para calentar la superficie del metal. Suele ser eficaz para piezas grandes que requieren un tratamiento preciso.

Recocido de temple

Aquí, el metal se calienta a una temperatura muy alta, pero en lugar de enfriarse lentamente, se enfría rápidamente sumergiéndolo en agua u otro líquido. Se utiliza principalmente para el acero inoxidable para hacerlo altamente resistente a la oxidación.

Recocido beta

Este es un proceso especializado que funciona para aleaciones de titanio. El metal se calienta hasta su campo de fase betay luego se enfría de manera controlada para lograr las propiedades deseadas.

Pasos del proceso y equipos

El recocido generalmente sigue tres pasos clave:

• Calefacción: El material se calienta por encima de su temperatura de recristalización, y el nivel exacto depende de la aleación con la que se esté trabajando.
• Remojo: Luego, la pieza de trabajo se mantiene a esa temperatura durante un tiempo determinado para permitir que la estructura se ajuste completamente.
• Enfriamiento controlado: El proceso de enfriamiento suele ser lento e influye en las propiedades finales del metal.

El equipo utilizado varía según la escala de producción. Los hornos discontinuos se utilizan para series pequeñas, mientras que los hornos continuos se utilizan para manejar grandes volúmenes. Asimismo, se emplean cámaras de vacío o de gas para proteger las superficies de la oxidación.

Beneficios del recocido

El recocido tiene muchas ventajas claras:

• Reduce la dureza del metal y aumenta la ductilidad, lo que mejora la maquinabilidad.
• Elimina tensiones internas dañinas en la pieza de trabajo.
• También ahorra tiempo y reduce el desgaste de las herramientas de corte.

Desventajas del recocido

También debes tener en cuenta algunas desventajas que conlleva el proceso de recocido:

• La principal desventaja es que reduce la resistencia del material si el calor no se controla adecuadamente.
• Los ciclos de recocido completos pueden durar muchas horas, lo que ralentiza el tiempo de producción.
• En hornos al aire libre puede producirse oxidación de la superficie, que requieren una limpieza adicional posteriormente.

Aplicaciones industriales

Automoción y fabricación de herramientas

Muchas piezas de automóvil suelen recocerse antes de mecanizarse. Entre ellas se incluyen:

• Engranajes
• Cigüeñales
• Soportes de carcasa

El recocido también se utiliza para mejorar la maquinabilidad de aceros con alto contenido de carbono para la fabricación de herramientas. Esto permite obtener formas complejas antes del temple.

Importancia en las aleaciones de níquel

Las aleaciones de níquel utilizadas en entornos corrosivos o de alta temperatura se benefician enormemente del recocido. Este proceso restaura la resistencia y la resistencia a la tensión, lo que las mantiene fiables en piezas críticas.

Aplicaciones en diversos metales

El cobre se recoce para conservar su alta conductividad eléctrica y facilitar su doblado o embutición. Las piezas de aluminio también se tratan para reducir su dureza y eliminar la tensión interna antes del conformado. Los productos de vidrio también se someten a recocido para aliviar la tensión. Sin este, podrían agrietarse durante el enfriamiento o su uso posterior.

Cómo elegir el método de recocido adecuado

El método correcto depende del material y su uso. El recocido completo es más adecuado para piezas de acero fundido antes de mecanizarlas, mientras que el alivio de tensiones es mejor para piezas soldadas. La etapa de producción es importante. El recocido temprano puede facilitar el conformado.

También es recomendable consultar con expertos en tratamiento térmico para garantizar la configuración correcta para cada trabajo. Seguir las pautas específicas de cada aleación también le ayudará a evitar errores costosos.

Conclusión

Ya sea que esté refinando cobre o moldeando acero, el recocido garantiza el máximo rendimiento del material. Si busca servicios de recocido especializados, Contáctenos para su próximo proyecto.