En lo que se refiere al DISEÑO, si este es deficiente, se aumentan los riesgos de grietas y deformaciones en el Tratamiento por Inducción, aunque el personal que haga este trabajo sea experto en él. Un buen diseño colaborando con los que deben tratar la pieza no interfiere con el Tratamiento por Inducción, lo facilita. La falla de una pieza normalmente ocurre en una región de tensiones localizadas.

Por lo tanto los diseñadores deben saber que es importante prestar atención al problema de los concentradores de tensiones. Esto es particularmente importante bajo condiciones de esfuerzos elevados y esfuerzos fluctuantes. Algunos concentradores de tensiones son resultado del diseño: entallas, cantos, esquinas agudas, cambios abruptos de sección y de diámetro, huecos ciegos, roscas...

Otros son mas insidiosos y pueden resultar de una mala ejecución del diseño: mal mecanizado, marcas de herramientas de impacto, rayas, grietas de rectificado, cortes... La forma ideal para el Tratamiento por Inducción es aquella en la cual todos los puntos de cualquier sección o superficie reciben o regresan la misma cantidad de calor a la misma velocidad. Esto en la realidad no pasa, pero la labor del diseñador es tratar de acercarse lo más posible. El diseño también incide en las deformaciones que se producen en las piezas por las formas complicadas con que se proyectan. El Tratamiento no se aplica sobre el acero sino sobre las piezas de acero.

Los calentamientos y enfriamientos inherentes al Tratamientos producen en los aceros variaciones de volumen y forma que se traducen en las piezas. Las deformaciones de las piezas se producen por cambios volumétricos dados en los cambios de estructuras, lo cual es inherente al acero y la mejor manera de controlarlos es controlando las temperaturas y los tiempos de calentamiento.

Se deben minimizar al máximo los defectos de los materiales, cuanto mas limpio el acero menos peligro de grietas y deformaciones. Las inclusiones no metálicas (óxidos, silicatos, poros...) y las segregaciones provocan aumento de tensiones locales que dan lugar a las grietas y deformaciones. En los lingotes laminados de aceros aleados son comunes las bandas y el amontonamiento de carburos que no se pueden eliminar en el tratamiento y son causa del problema. Por todo lo expuesto anteriormente queda claro que en el diseño se deben prever las tolerancias necesarias para rectificar y ajustar medidas después del tratamiento.

En cuanto al ACERO se espera que quien selecciona el material para determinada aplicación es idóneo en sus conocimientos y criterios de modo que al seleccionar obtenga de él todas sus bondades y no pretenda lograr de un material resultados imposibles de conseguir, aún con el mejor Tratamiento por Inducción. De nuevo se pide colaborar con los que deben tratar la pieza.

-TIPOS DE ACERO. Para un buen tratamiento térmico hay que tener en cuenta antes el material del que está compuesto la pieza a tratar. El componente más importante a la hora de templar es el Carbono, que determinará la dureza que adquirirá las piezas después del tratamiento. De acuerdo a la cantidad de Carbono los aceros pueden clasificarse en:

1. -Aceros de Bajo Carbono (menos del 0,30%). Los aceros de Bajo Carbono no adquieren dureza notable con el temple, solo mejoran sus propiedades mecánicas (resistencia y rigidez).

2. -Aceros Medios en Carbono (entre 0,30 y 0,45%) Los Medios en Carbono pueden adquirir dureza apreciable y mucha mayor resistencia.

3. -Aceros de Alto Carbono (igual o superior al 0,50%) Los de Alto en Carbono se endurecen notablemente pero se tornan frágiles. Los otros elementos aleantes (Cromo, Vanadio, Niquel, Molibdeno, Boro...) ejercen una acción sinérgica con el Carbono y mejoran la capacidad de endurecimiento del acero, además de cumplir sus propias funciones, tales como dar tenacidad, aumentar resistencia a la corrosión, mejorar la resistencia al desgaste,etc. Los aceros aleados se consideran de baja aleación cuando la suma de los elementos aleantes es inferior a 3,5%, si esta es de 3,5 – 8,0% se dice que son de media aleación y si el contenido de aleantes es mayor a 8% son de alta aleación.

ACEROS INOXIDABLES

Los aceros inoxidables martensíticos, son magnéticos, pueden trabajarse en frio sin dificultad, pueden maquinarse bién, tienen buena tencidad, se trabajan fácilmente en calientey tienen una baja conductividad térmica. Tratados tienen buena resistencia mecániza y ductivilidad. Los más empleados son : AISI 420 con C-0´25%-0´35% y Cr 12%-14% AISI 431 con C-0´20% máx y Cr 16-18% AISI 440 en sus tres versiones C-0´60%-1´2% Y Cr 16%-18%

FUNDICIONES PERLITICAS

Para templar por inducción las más indicadas son: Fundición nodular Perlítica-Ferritica GGG-50 , de dureza de núcleo 180-230 HB, admite temple superficial, pero con poca dureza Fundición nodular Perlítica GGG-60, de dureza de núcleo 210-260 HB, recomendable cuando se require una alta resistencia al desgaste y admite temple superficial.

El TRATAMIENTO POR INDUCCION consiste en un tratamiento localizado superficial que mantiene la estructura del núcleo intacta. Aplicándose a elementos férricos permitiendo mejorar las propiedades mecánicas de zonas concretas y localizadas mediante la obtención en las mismas de superficies duras, permitiendo así a las piezas tener una mayor resistencia a la tracción y torsión siendo más resistentes al desgaste, gripaje, fatiga e impacto. Con este tratamiento se consigue que las deformaciones sean mínimas y si se produjesen posteriormente se suele realizar un pequeño rectificado e incluso al estar el núcleo en estado original se permite un enderezado posterior si la pieza lo requiriese (Cremalleras, Guias, Cuchillas, Ejes...) El proceso es electromagnético y consiste en la aplicación de una corriente eléctrica variable a un inductor o bobina (Fabricada con Tubo de Cobre refrigerado con agua interiormente) con una potencia y frecuencia específicas que induce un campo magnético variable (Diferencia de Polaridad) y que provoca un calentamiento a una pieza férrica situada dentro o próxima al inductor o bobina. Este calentamiento se produce en la capa superficial de la pieza hasta la temperatura de Austenización en función de una serie de parámetros controlables aplicables para el tratamiento llegándose a temperaturas entre 900-950ºC (Potencia, frecuencia, tiempo de exposición, diseño, colocación y situación del inductor o bobina respecto a la pieza…) Para que la transformación estructural se complete al llegar al tiempo de calentamiento fijado se debe enfriar rápidamente mediante una ducha o por inmersión generalmente de polímero o agua según la calidad del material de la pieza para así conseguir las especificaciones marcadas en el plano según las necesidades del cliente. Los espesores de capa endurecida varían principalmente según el tratamiento se realice con Alta Frecuencia (AF) o Media Frecuencia (MF) dependiendo también del tiempo de exposición al calentamiento. Los espesores se controlan mediante corte de la pieza para su posterior ataque con un reactivo (Nital) que provoca una oxidación de la martensita transformada mostrando la zona tratada.

-REVENIDO. Sólo se aplica a aceros previamente templados, introduciendo las piezas en hornos a temperaturas entre 150-250ºC con un posterior enfriamiento al aire, para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentando la tenacidad. El revenido consigue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados, se eliminan las tensiones creadas en el temple y se mejora la tenacidad, dejando al acero con la dureza o resistencia deseada. Hasta 180ºC el revenido es un estabilizado de eliminación de tensiones y afinado del grano, a partir de esta temperatura ya se reduce la dureza gradualmente.

-REVENIDOS LOCALIZADOS POR INDUCCION. Aplicando un calentamiento localizado en el punto conveniente y enfriando al aire o según el tipo de acero con otros elementos nos permite disminuir la dureza inicial de la pieza únicamente en esa zona tratada con el beneficio de eliminar la fragilidad y una posterior rotura; aplicable en punzones de estampación, cuchillas de corte, tijeras… permitiendo incluso en caso de necesidad una modificación en el mecanizado de la pieza.

En lo relacionado con el CONTROL DE CALIDAD para el proceso técnico del tratamiento disponemos de personal cualificado, lo cual se consigue con preparación y experiencia, asi mismo organizados exigiéndose controles para asegurar la calidad de los procesos y registros de los resultados para brindarle a nuestros clientes la mayor confianza y fiabilidad. Es decir, disponemos de un Sistema de Aseguramiento de Calidad.
-Controles antes del proceso: En el momento de recibir las piezas para tratamiento se realiza una inspección preliminar de ellas para verificar sus características de diseño o estado actual que permitan evaluar los riesgos para el tratamiento térmico y establecer responsabilidades y el alcance de las posibilidades de las propiedades mecánicas a obtener.
-Controles durante el proceso: En el proceso del tratamiento en si controlamos los parámetros de tiempos de calentamiento y enfriamiento, potencias del generador, posicionamiento de las piezas y autocontrol de durezas y zonas tratadas obtenidas que correspondan con lo especificado por nuestros clientes.
-Controles después del proceso: La calidad final del tratamiento térmico la medimos con los controles finales. Ausencia total de Grietas, Dureza, Capa endurecida, Zona Tratada...
-Registro de los controles: Se efectúa un registro de cada uno de estos datos obtenidos en los controles de forma ordenada y sistemática para poder brindar trazabilidad de los procesos y de los resultados. Esto nos ayuda para tener acceso a históricos y poder repetir procesos exitosos y también en el caso de garantías cuando se considere que el rendimiento de las piezas es insuficiente.
-Los equipos: También se comprueban y revisan los equipos de inspección de las piezas tratadas para asegurar que los procesos se efectúen en condiciones ideales y correctas. El tratamiento que realizamos lo validamos con sus correspondientes aparatos de medición y ensayos durante y al finalizar el mismo según las normas de calidad de los procesos certificados:
-Dureza Interna (Micro dureza) en Vickers: Micro Durómetro con cargas de 100g a 30 Kg. En Laboratorio para la verificación inicial y final por parte del departamento de control de calidad. Se mide la Capa dura interna (Espesor de Capa) en cuanto a medidas y durezas obtenidas, también se controla la longitud de la zona templada.
-Dureza Superficial en Rocwell HRc.: Mediante durómetros con cargas de 60 a 150 Kg. En Laboratorio para la verificación inicial y final por parte del departamento de control de calidad y también en el propio taller para la auto verificación a cargo de los operarios durante los procesos de tratamiento. Se mide la Dureza externa.
-Magnafloux (Detección de grietas):Mediante partículas penetrantes y luz ultravioleta.
-En TTI(PERMAY) los controles de calidad mediante los distintos ensayos no se toman como una operación adicional, sino como parte del propio proceso, por eso se realizan en nuestro taller y no suponen un coste adicional ni en tiempo ni económico para nuestros clientes.

Finalmente el uso de la pieza es tanto o más importante que los aspectos anteriormente expuestos ya que si no hacemos trabajar la pieza para lo que ha sido diseñada inicialmente tanto en su montaje que debe ser bien realizado como al esfuerzo al que se le someta acabara provocando que sufra un desgaste no previsto e incluso una posible rotura de la misma.

No podemos pretender que porque la pieza este endurecida se le pueda someter a procesos no previstos en su diseño inicial y que resista los cambios.