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Tratamientos térmicos de los metales - 1/3
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Tratamientos térmicos de los metales

Tratamientos térmicos de los metales

 

 

Tratamientos térmicos de los metales

 

 

Tip enviado por: Mario Gandara
Barcelona, España

 

 

Tratamientos térmicos de los metales:


Recocido del hierro. 


Acero. 

a) A veces se perjudica y hasta se estropea por completo el acero, al recocerlo exageradamente; el acero calentado a temperatura demasiado elevada puede contraerse malamente al templarse, además de reducir su duración de modo considerable. El acero nunca debe calentarse mas del rojo cereza pálido, siendo ese color mas bajo que el necesario para el temple. Debe además calentarse lentamente y de modo que toda su superficie y su interior queden calentados con uniformidad.

Este resultado es difícil conseguirlo en barras largas y en un horno ordinario. El mejor medio de calentar una pieza de acero, para recocerla o templarla, es en plomo puro al rojo pudiéndose así calentarla uniformemente y apreciar el color en todo momento.
Algunos tornillos no pueden hacerse con acero blando, pues el recocido da lugar a una deformación grande y altera el paso de la rosca.

La mezcla siguiente sirve para proteger la superficie de los objetos, de modo que no pierdan su brillo o mate al calentarlos al rojo: jabón blanco 1 parte, ácido bórico químicamente puro 6 partes, fosfato sodico 4 partes, agua 2.5 partes, para formar una pasta que se aplica a los objetos antes de recocerlos.

b) Cuando se trata de objetos pequeños de acero, se calientan al rojo cereza en fuego de carbón, después se entierran en aserrín contenido en un caja de hierro, y se cubre el aserrín con ceniza. En esta caja se tiene el acero hasta que se enfrié.

Tratándose de gran cantidad de objetos de acero, y debiendo ser flujo el recocido, se procede como sigue: en una caja de hierro se echan virutas de hierro colado hasta la altura de unos 2 cm; encima se dispone una capa de objetos de acero; después se echan mas virutas para rellenas los espacios entre los distintos objetos y entre estos y las partes de la caja; después se pone otra capa de objetos de acero, y por ultimo otra de 2 o 3 cm de espesor de viruta bien apretada hacia abajo. Se calienta la caja así preparada y se mantiene al rojo de 2 a 4 horas. después se deja enfriar sin darle sacudidas.


c) se calienta primero el acero al rojo, se deja enfriar hasta que este casi negro, y se introduce entonces en agua de jabón. El acero puede recocerse de este modo y queda mucho mas suave que cuando se enfría en cenizas.

d) Se calienta en acero al rojo, se pone en sitio oscuro, enfriándolo al aire hasta que no se vea el rojo en la oscuridad, y por ultimo se enfría en agua caliente. 


Regeneración del acero quemado. 

a) 2 kg de arena bien pulverizada se añaden 250 gr de sal amoniaco, y 125 gr de capa rosa y 250 gr de resina, todo en polvo; se calienta acero, se rocía con esta mezcla y se deja enfriar.

b) Sal amoniaco 1 kg, bórax 3 kg, prusiato potasico ½ kg, resina 120 gr, a esta mezcla, pulverizada, se añade ½ litro de agua y la misma cantidad de alcohol y se hierve hasta formar una pasta espesa en una cacerola de hierro. Se sumerge en este liquido el acero caliente y se martillea un poco.

c) Raspaduras de cuerno 3 partes, sebo 15 partes, sal amoniaco en polvo 1.5 partes, carbón de leña en polvo 1.3 partes, sosa 1.5 partes; se calienta el acero al rojo cereza y se introduce en esta mezcla; después de enfriado puede recocerse o templarse como es ordinario.

d) Se rocía en acero, calentado al rojo una mezcla de 64 partes de bicromato potasico, 32 partes de salitre, 1 partes de acibar, 1 parte de goma arábiga y 2 partes de resina.


Hierro forjado.
Recocido de las cadenas. Se calienta la cadena al rojo cereza, y después se introduce en polvo de carbón o en ceniza hasta que se enfrié.

Hierro colado. Se calienta en fuego lento de carbón hasta el rojo oscuro, después se recubre con un espesor de 1.5 de carbón fino y finalmente con ceniza, hasta que se enfrié. La fundición endurecida puede reablandarse de este modo para que admita el trabajo de la lima y del taladro.



Recocido del cobre


El cobre se endurece casi siempre en muflas, donde se eleva a la temperatura conveniente y luego se deja enfriar. Hay que procurar que el cobre no se caliente demasiado tiempo, ni a temperatura superior a la debida, porque se quema, quedando de color amarillo con estructura granular gruesa o extraordinariamente frágil, mas aun al rojo que frío.

En el caso de alumbres gruesos se ha visto que solo la superficie se quema, mientras que el interior queda menos dañado, resultando que al doblar o arrollar el alambre parece como si este estuviera formado por un núcleo de cobre dúctil forrado con una capa frágil. El cobre quemado puede decirse que no sirve para nada, como sea para refinarlo.

La refinación del cobre. En una oxidación seguida de una reducción, que se verifica por los gases producidos al agitar el cobre fundido en una rama verde. Esta operación se llama berlinyado. El objeto de oxidación es volatilizar o reducir a escorias todas las impurezas contenidas en el cobre; este efecto queda favorecido por el hecho de que el suboxido de cobre es muy soluble en cobre metálico, penetrando así muy bien en todos sus puntos y oxidando las impurezas del mismo. El objeto de la reducción es convertir el exceso de suboxido tiene menor maleabilidad y ductilidad que el puro. Si el cobre que se trata de refinar contiene impurezas, como arsénico o antimonio, conviene no quitar demasiado oxigeno en la reducción, pues si se hace así queda frágil y granular.

El cobre bien refinado sin oxigeno de mas ni de menos resulta tenaz, es decir, que para partirlo hay que doblarlo muchas veces en sentido contrario; su color es rojo pálido, su fractura brillante como la ceda y de estructura fibrosa: aplastando un trozo con un martillo, no debe formarse grietas en sus bordes, presentando el mayor grado posible de maleabilidad y ductilidad.

Estas propiedades quedan alteradas cuando se da o quita oxigeno al cobre refinado, siendo mas importante la sustracción que la adición, sobre todo cuando el cobre contiene impurezas en proporción mayor que simples trazas. La adición de carbono también desempeña un papel muy importante en la inutilización del cobre.

No se han hecho ensayos para discutir ni contradecir el hecho conocido de que el carbono se combina con el cobre hasta el 0.2 por 100 haciendo a este muy frágil. La cantidad de purezas que puede hacer que el cobre queme es extremadamente pequeña; basta decir que la cantidad necesaria de oxigeno para hacerlas inertes oscila entre el 0.01 y el 0.2 por 100. La sustracción de esta pequeña cantidad de oxigeno, que a veces cae dentro de los limites de errores de análisis, basta para inutilizar completamente el cobre.

Por estas razones, al recocer el cobre hay que procurar que estando este caliente no se ponga en contacto con el aire (que le comunicaría oxigeno), ni con los gases reductores empleados en calentar la mufla (que le sustraerían oxigeno); evidentemente el mejor y único medio consiste en tener el cobre, mientras se calienta y enfría, en una atmósfera que no pueda oxidar ni reducir el cobre; el mejor gas y el mas barato para este objeto es el vapor de agua, que excluye el aire y evita el acceso de los demás gases, bastando con un tiempo total de veinticuatro horas.

Este procedimiento de recocer el cobre presenta varias ventajas; permite el empleo de 1 clase de cobre que hasta ahora se había usado con resultados la mayor parte de las veces desfavorable, por su tendencia a perder su tenacidad; además, con este método pueden emplearse hornos o muflas de los que ordinariamente se utilizan para recocer el hierro, resultando por consiguiente mucho mas económico que las muflas especiales que requieren los demás métodos; por otra parte, no existe el peligro de que el cobre pierda su tenacidad y flexibilidad por efecto de los gases que se emplean en calentar las muflas, ni por la absorción de suboxido de cobre; no se pierde nada de metal por formación y desprendimiento de cascarilla; el coste y tiempo necesario para la limpieza del metal quedan muy reducidos.


Recocido de latón


Para evitar que el latón se agriete al golpearlo, se calienta al rojo oscuro y se sumerge después en agua, con lo cual pierde dureza y puede trabajarse mas fácilmente.

Destemple del latón. El latón se endurece y hace frágil por batido o laminado, por lo cual, cuando hay que trabajar con latón laminado debe preparase el material antes de dar forma al objetos. Puede hacerse desaparecer el temple del latón calentando este al rojo cereza y sumergiéndolo después en agua, lo mismo que si se trata de templar acero.

 



Endurecimiento o temple


Temple del acero. 

Hay que distinguir muy bien entre el endurecimiento o temple y el revenido. Este ultimo es una operación de la que se somete el acero o metal de que se trate después de templado.

Temple con tres baños.  

Un nuevo procedimiento para templar acero consiste en cubrirlo con una mezcla de albayalde y barniz, calentado al rojo cereza, y sumergirlo unos segundos en agua acidulada. después se pasa el acero a un baño de aceite de colza, donde se tiene un poco mas y finalmente se enfría en otro baño de petróleo o de agua y albayalde. Sumergiendo primero el acero en el agua se enfría la capa superficial que queda así endurecida; en cambio, sumergiéndolo en el petróleo, se retrasa el enfriamiento de su parte interna, evitándose así el peligro de que se agriete.

Temple con prusiato.  

A 1 kg de prusiato amarillo potasico se agregan 3 kg de sal común, 120 gr de bórax, y 120 gr de cianuro potasico. Se echa esta mezcla en un crisol que se calienta bien, introduciendo después en el mismo el acero, que una vez caliente se saca y se sumerge con rapidez en agua hasta que se enfrié.

Temple con petróleo.  

Según Morgossy, se calientan los objeto que se trata de endurecer en fuego de carbón, y después de bien frotados con jabón corriente de lavar se calientan al rojo cereza, sumergiéndolos inmediatamente en petróleo; no hay que temer la inflamación del petróleo, pero no por eso debe hacerse caso omiso de sus llamas. Los objetos endurecidos de este modo no presentan grietas ni se tuercen y quedan tan limpios que pueden pavonarse sin frotarlos previamente con esmeril.

Temple con el liquido de Schaefer. 

Este liquido se compone de resinas, aceite de linaza, glicerina y carbón de leña en polvo, todo caliente y bien mezclado. Se calienta el acero al rojo cereza vivo, y se introduce poco a poco en el liquido, donde se tiene hasta que se enfrié. El acero fluido quemado vuelve a admitir a sus propiedades características cuando se templa en este liquido.


Temple con glicerina. 

a) Se pone en acero en un baño de glicerina de 1.08 a 1.26 de densidad, que se calienta a 180 o 200º C durante cierto tiempo. De este modo queda el acero endurecido, y tanto mas y cuanto mas elevada es la temperatura de la glicerina debe enfriarse repentinamente en agua o en mercurio. 

b) La glicerina ( de densidad 1.08 al 1.26) se calienta hasta 150º C en cantidad igual a 6 veces el peso de las piezas que se quieren endurecer. Para un temple bien fuerte se agrega a la glicerina del 0.25 al 4 por 100 de sulfato potasico o de manganeso, y para un temple mas flojo, del 1 al 10 por 100 de cloruro de manganeso, la temperatura del baño varia según el resultado deseado.

c) Glicerina 8000 mil partes, sal común 500 partes, sal amoniaco 100 partes, ácido clorhídrico concentrado 50 partes, agua 10000 partes. En este liquido se introduce el acero calentado al rojo cereza, no siendo necesario volver a calentarlo. 

Temple con lacre.  

Se calienta el objeto de acero al rojo blanco y se sumerge en lacre. Se saca en seguida y se vuelve a sumergir en nueva cantidad de lacre repitiendo la operación hasta que el acero quede tan frío que cueste trabajo introducirlo en el lacre.

Temple de los cuchillos. 

a) Sal amoniaco 3 kg, bórax refinado 1.5 kg, agua 4.5 litros, vino tinto 180 gr.
b) Agua 245 litros, potasa 750 gr, sal amoniaco 2.25 kg, vino tinto o vinagre de vino 1235 cm3, ácido tartarico 750 gr. 

Temple de sierras, guadañas y hoces.  

Una buena pasta para templar estas herramientas y otros objetos de acero delicados, se obtiene fundiendo íntimamente la mezcla de los ingredientes siguientes: aceite de hígado de bacalao 4.5 litros, sedo 1 kg, cera de abeja 125 gr

Para templar las sierras de cinta, se calientan estas en largos hornos y después se sumergen, en posición horizontal, con los bordes dentados en la mezcla de temple, la cual estará en artesas dispuestas por orden, unas junto a otras, de modo que la masa de una de ellas, que se habrá calentado algún tiempo después de usarla y se haya enfriado. 

Cuando la sierra esta fría se saca de la artesa y se seca superficialmente con cuero para que quede algo grasienta; a continuación se coloca plana sobre un fuego de carbón de coque hasta que se encienda la capa que la recubre y arda con llama clara.

La masa de temple pierde su fuerza después de algunos meces de uso, y ya inservible se renueva por otra mas resiente.

Tratamientos térmicos de los metales

 

 

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