Heat Treatment of Ferrous Metals 

La primera consideración importante en el tratamiento térmico de una pieza de acero es conocer su composición química. Esto, a su vez, determina su punto crítico superior. Una vez conocido el punto crítico superior, la siguiente consideración es la velocidad de calentamiento y enfriamiento que debe utilizarse. La realización de estas operaciones implica el uso de hornos de calentamiento uniformes, controles de temperatura adecuados y medios de enfriamiento apropiados.

Comportamiento del acero durante el calentamiento y el enfriamiento

La modificación de la estructura interna de un metal ferroso se consigue calentándolo a una temperatura superior a su punto crítico superior, manteniéndolo a esa temperatura durante el tiempo suficiente para que se produzcan determinados cambios internos y enfriándolo después hasta la temperatura atmosférica en condiciones predeterminadas y controladas.

Endurecimiento - Hardening 

El hierro puro, el hierro forjado y los aceros de muy bajo contenido en carbono no pueden endurecerse de forma apreciable mediante un tratamiento térmico, ya que no contienen ningún elemento endurecedor. La fundición puede endurecerse, pero su tratamiento térmico es limitado. Cuando la fundición se enfría rápidamente, forma hierro blanco, que es duro y quebradizo. Si se enfría lentamente, forma hierro gris, que es blando pero quebradizo al impacto.

Precauciones de endurecimiento - Hardening Precautions 

Es necesario disponer de pinzas de diferentes formas y tamaños para manipular los aceros calientes. Hay que tener en cuenta que el enfriamiento de la zona en contacto con las tenazas se retrasa y que dichas zonas pueden no endurecerse, sobre todo si el acero que se trata es de endurecimiento muy superficial. Las piezas pequeñas se pueden alambrar o templar en cestas de malla metálica.

Templado - Tempering 

El revenido reduce la fragilidad impartida por el temple y produce propiedades físicas definidas en el acero. El revenido siempre sigue a la operación de temple, nunca la precede. Además de reducir la fragilidad, el revenido ablanda el acero.

Recocido - Annealing 

El recocido del acero produce un metal de grano fino, blando y dúctil, sin tensiones ni deformaciones internas. En el estado de recocido, el acero tiene su menor resistencia. En general, el recocido es lo contrario del endurecimiento.

Normalización - Normalizing 

El normalizado del acero elimina las tensiones internas creadas por el tratamiento térmico, la soldadura, la fundición, el conformado o el mecanizado. Las tensiones, si no se controlan, conducen al fracaso. Debido a sus mejores propiedades físicas, los aceros para aeronaves se utilizan a menudo en estado normalizado, pero rara vez, o nunca, en estado recocido.

Cementación - Casehardening 

El cementado produce una superficie dura y resistente al desgaste sobre un núcleo fuerte y resistente. El cementado es ideal para piezas que requieren una superficie resistente al desgaste y, al mismo tiempo, deben ser lo suficientemente resistentes internamente para soportar las cargas aplicadas. Los aceros más adecuados para la cementación son los de bajo carbono y los de baja aleación. Si el acero de alto contenido en carbono se cementa, la dureza penetra en el núcleo y provoca fragilidad. En el cementado, la superficie del metal se modifica químicamente introduciendo un alto contenido de carburo o nitruro. El núcleo no se ve afectado químicamente.

Carburización - Carburizing 

La carburación es un proceso de cementación en el que se añade carbono a la superficie del acero de bajo carbono. Así, el acero carburado tiene una superficie con alto contenido de carbono y un interior con bajo contenido de carbono. Cuando el acero carburado se trata térmicamente, la carcasa se endurece mientras el núcleo permanece blando y resistente.

Nitruración - Nitriding 

La nitruración se diferencia de otros procesos de cementación en que, antes de la nitruración, la pieza se somete a un tratamiento térmico para obtener unas propiedades físicas determinadas. Así, las piezas se endurecen y se templan antes de ser nitruradas. La mayoría de los aceros pueden ser nitrurados, pero se requieren aleaciones especiales para obtener los mejores resultados. Estas aleaciones especiales contienen aluminio como uno de los elementos de aleación y se denominan "nitraleaciones".