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El metal es conocido por ser una sustancia resistente que puede resistir mucho desgaste, pero podría no haber comenzado de esa manera. Muchos tipos de metales han pasado por el proceso de endurecimiento de metales para que sean más adecuados para el trabajo que necesitan hacer. Existen diferentes tipos de endurecimiento que, a través de procesos complejos de calentamiento y enfriamiento, ayudan a hacer que los metales sean resistentes, duraderos y fáciles de trabajar.
TL; DR (demasiado largo; no leído)
Cada proceso de endurecimiento del metal incluye tres pasos principales: calentar, remojar y enfriar el metal. Algunos tipos comunes de endurecimiento incluyen el endurecimiento por deformación, el fortalecimiento de soluciones sólidas, el endurecimiento por precipitación y el temple y revenido.
Caliéntalo
Si bien los ingenieros y los trabajadores del metal han ideado varios tipos diferentes de endurecimiento según el tipo de metal y los resultados que desean ver, cada tipo implica tres partes básicas: calentar el metal, remojarlo y luego enfriarlo.
Durante el primer paso, el tratamiento térmico, los trabajadores del metal calientan el material, a menudo a temperaturas extremadamente altas. A veces, hacen esto para cambiar la composición física o química del metal, a menudo para facilitar su manipulación y trabajo. Por ejemplo, cuando algunos metales están expuestos a temperaturas superiores a 1,000 grados Fahrenheit, su estructura interna cambia. Esto puede ser temporal, para que los trabajadores del metal puedan cambiar su forma y luego hacer que vuelva a su estado original. En otros metales, el cambio es permanente. A veces, esa estructura interna se vuelve más fuerte y más resistente, por lo que es un mejor material para ser utilizado en algo que requiere resistencia, como la construcción de un rascacielos. Otras veces, el tratamiento térmico se usa para aumentar la ductilidad de un metal. Los metales con altos niveles de ductilidad pueden resistir las fuerzas que los empujan desde cualquier extremo. Esta es una cualidad importante para metales como el cobre, que deben ser tirados en tiras finas de alambre de cobre u oro, que a menudo se tira en hilos delgados para hacer joyas.
Remojo y enfriamiento
La segunda parte del proceso es remojar el metal. Aunque la palabra "remojo" podría hacerte pensar en la forma en que sumergirías a un perro en un baño después de correr por un patio fangoso, sumergirse en el proceso de endurecimiento del metal es un poco diferente. Un metal no está empapado en una tina llena de una sustancia líquida. En cambio, sumergirse en este caso se refiere a asegurarse de que una vez que el metal ha alcanzado la temperatura deseada durante el proceso de calentamiento, se "empapa" en ese calor. El momento es diferente para todos los diferentes tipos de endurecimiento, pero en general, un trabajador del metal debe asegurarse de que todas las piezas de metal alcancen las temperaturas correctas durante un período de tiempo específico.
El tercer y último paso en el proceso de endurecimiento es el enfriamiento. Después de que el metal se haya calentado y se haya dejado remojar en ese calor, el metal debe enfriarse. A veces, los metales vuelven a su estructura química o física original después de este proceso. Otras veces, los trabajadores metalúrgicos se aseguran de que los metales se alteren para siempre.
Tipos de endurecimiento de metales
Existen varios tipos diferentes de procesos para endurecer el metal, dependiendo del tipo de metal con el que los trabajadores comienzan y el material en el que quieren convertirlo.
Una de las más comunes es la transformación martensítica, también conocida como temple y temple. Es un proceso complejo para endurecer el acero, y los trabajadores del metal deben tener cuidado de llevar a cabo cada paso correctamente. Primero, deben calentar el acero a una temperatura extrema. Luego, la estructura cristalina dentro del acero cambia para permitir que se disuelva más carbono. En ese punto, el metal debe enfriarse o enfriarse lo suficientemente rápido para que el carbono no tenga tiempo de formar otros materiales no deseados en el metal. El enfriamiento rápido hace que permanezca en un estado endurecido, lo que lo convierte en un material más resistente que se adapta mejor para soportar mucho desgaste. Los diferentes estados que atraviesa durante el proceso se denominan austenita y martensita, y un recurso de austemper y martempering puede brindarle más información sobre el proceso.
Otros tipos de procesos de endurecimiento incluyen el endurecimiento de la carcasa, el recocido y el endurecimiento por precipitación. Cada uno funciona de diferentes maneras para hacer que los metales sean más duraderos, dúctiles, duros o maleables con el fin de ayudar a los ingenieros a usarlos de varias maneras. Hay todo tipo de metales en el mundo a su alrededor, y es probable que un trabajador metalúrgico haya utilizado un proceso de endurecimiento para llevarlos al estado en el que se encuentran hoy.