normalizar

La normalización es un tratamiento térmico que elimina la tensión interna y la fragilidad acumuladas en el acero durante el laminado, la forja o el mecanizado. El proceso implica calentar el acero a una temperatura por encima de su punto crítico superior, típicamente de 40 a 60 grados Celsius por encima de la temperatura de transformación de la austenita, y luego dejarlo enfriar al aire. Este ciclo controlado de calentamiento y enfriamiento descompone la estructura cristalina distorsionada creada por el trabajo mecánico y produce una estructura de grano equiaxial más uniforme.

El punto crítico superior varía según el contenido de carbono y la composición de la aleación. Para el acero dulce (0.1 a 0.3 por ciento de carbono), la temperatura de normalización se sitúa alrededor de 870 a 900 grados Celsius. Los aceros de carbono medio (0.3 a 0.6 por ciento de carbono) se normalizan entre 900 y 950 grados Celsius. Los aceros aleados requieren temperaturas más altas, a veces superiores a 1000 grados Celsius. El acero debe permanecer a temperatura el tiempo suficiente para que el calor penetre toda la sección, típicamente 30 minutos por cada 25 milímetros de espesor, luego se retira del horno y se deja enfriar al aire ambiente.

El acero normalizado exhibe menor resistencia, pero una tenacidad y ductilidad significativamente mayores en comparación con el material laminado o endurecido por trabajo. Esta compensación hace que la normalización sea esencial para componentes que se someterán a un mecanizado posterior o que deben resistir impactos o vibraciones en servicio. Los componentes forjados de motores, engranajes y piezas estructurales a menudo se normalizan antes del mecanizado final. El proceso también refina el tamaño del grano, lo que mejora la maquinabilidad y reduce el desgaste de la herramienta.

Normalización versus recocido

La normalización se confunde frecuentemente con el recocido completo, aunque difieren en la velocidad de enfriamiento y las propiedades finales. El recocido completo implica un enfriamiento más lento, a menudo en el horno o en un material aislante, y produce un acero más blando y dúctil con menor resistencia. El enfriamiento al aire más rápido de la normalización produce una mayor resistencia con una ductilidad aceptable, lo que lo hace más rápido y práctico para el trabajo de producción. Ninguno de los procesos añade o elimina carbono; ambos simplemente reorganizan la estructura cristalina que la deformación ha alterado.

El término "normalizar" en metalurgia refleja el objetivo de restaurar el material a un estado normal y ordenado después de un trabajo mecánico disruptivo. En la práctica, la velocidad de enfriamiento específica y las propiedades finales dependen del tamaño de la sección, la composición del material y la temperatura ambiente y el movimiento del aire durante el enfriamiento. Las secciones más gruesas se enfrían más lentamente y pueden desarrollar una dureza ligeramente menor. El viento o el enfriamiento activo durante la fase de enfriamiento al aire aceleran el proceso y aumentan ligeramente la dureza final.