Templado de colores de metales, determinando la temperatura por el color de la pieza calentada

Colores de deslustre del metal Es un espectro de colores que se forma en la superficie de un metal al formarse una película de óxido. Estas películas de óxido se forman a partir del propio metal durante el calentamiento. Una condición clave para la formación de dicha película es la ausencia de exposición al agua.

Semejante deslustre del metal es un defecto en la unión soldada.

Origen de los colores que deslustran los metales

En la naturaleza, se pueden observar colores deslustrados en las superficies de diversos minerales, como la pirita y la calcopirita. Es lógico concluir que estos cambios son visibles debido a la oxidación de la capa superficial del material. Como resultado, se recubren con una fina película de óxido que refracta la luz que incide sobre ellos. El efecto de interferencia resultante tiñe la superficie del metal de diferentes colores.

El brillo de los colores del recocido depende del grosor de la película de óxido formada y de la longitud de onda de la luz que incide en la superficie del material. Los tonos más brillantes se observan en los minerales de cobre. Los colores resultantes también dependen de la composición del metal. Si el elemento contiene muchos iones metálicos, se verá azul. Si hay cromóforos, se observarán colores rojos.

Artificial color deslustrado del metal Aparece en su superficie al exponerse a altas temperaturas. La condición clave es la ausencia de agua o cualquier otro líquido.

A medida que aumenta la temperatura, la película de óxido resultante se contrae, lo que se explica por la difusión (el proceso de "mezcla" o penetración de partículas de un elemento químico en otro material). Específicamente, en el caso de una película de óxido metálico, se observa la interacción entre los átomos de oxígeno y el metal.

Vale la pena señalar que en los aceros aleados, el color del revenido aparecerá a temperaturas más altas que en el acero al carbono.

Fabricación de flores artificiales deslustradas

El pavonado es una técnica ampliamente utilizada en la metalurgia. El recubrimiento de aleaciones con películas de óxido se conoce y se utiliza desde hace miles de años.

El metal pavonado es resistente a la oxidación, más duradero bajo estrés mecánico y tiene un hermoso color incluso sin recubrimientos ni pinturas adicionales.

El pavonado se realiza de la siguiente manera:

• La pieza de trabajo se sumerge o se limpia con aceite mineral;
• Calentar una lámina de metal a la temperatura adecuada (puede variar para distintos metales y aleaciones);
• Posteriormente se puede realizar un temple en aceite frío (para evitar el “revenido del metal”).

La capa de óxido resultante en la superficie de un producto metálico es completamente resistente al agua y también tiene una alta resistencia al estrés mecánico.

Tablas 1.

Las películas de óxido se forman a diferentes ritmos y están influenciadas por los siguientes factores:

1. Endurecimiento de la pieza (la presencia de endurecimiento acelera la aparición del revenido);
2. La presencia de contaminantes (cuando se calientan, los contaminantes se carbonizan y complican la formación de una capa uniforme de película de óxido);
3. Rugosidad. Una pieza con superficies irregulares desarrolla una película densa, y los hermosos colores iridiscentes resultantes pueden ser invisibles. Una pieza pulida, por otro lado, forma rápidamente una capa fina y uniforme de óxido sobre las superficies.
4. Tecnologías de calentamiento. Según el equipo utilizado para calentar las piezas, las películas de óxido se forman a diferentes velocidades y espesores. Es recomendable utilizar equipos que permitan un control y mantenimiento estables de la temperatura.

Las películas delgadas de óxido absorben la luz con longitudes de onda más cortas, pero reflejan la de longitudes de onda más largas. El color de las piezas metálicas varía según la temperatura y la densidad de la película de óxido. Cuanto más gruesa sea la película de óxido, más claro será el color. Los colores azul o violeta se obtienen cuando se reflejan las longitudes de onda más largas del espectro. Si la película de óxido refleja longitudes de onda más cortas, la superficie del metal se vuelve amarilla. Los colores claros corresponden a temperaturas de calentamiento más altas, mientras que los más claros a temperaturas más bajas. Por esta razón, muchos artesanos suelen utilizar colores de recocido para determinar el grado de endurecimiento de las piezas, las virutas de acero y las herramientas de corte utilizadas durante el torneado.

A pesar de estos factores, es imposible determinar con precisión la temperatura del metal utilizando colores de templado, porque los siguientes factores influyen en el valor de este indicador:

• tiempo de calentamiento: período de tiempo durante el cual una pieza metálica se calienta hasta la temperatura ambiente en ausencia de transferencia de calor.
• la presencia de diversas impurezas en el metal;
• Características de iluminación en la sala donde se realizó la soldadura o el temple de las piezas de trabajo;
• velocidad de calentamiento: el cambio en la temperatura de un producto por unidad de tiempo durante su calentamiento.

Entre los dispositivos modernos, los pirómetros proporcionan un control de temperatura bastante preciso. Funcionan analizando rayos láser. Estos dispositivos están equipados con sensores especiales que analizan los rayos láser reflejados y muestran la temperatura del metal, que corresponde a las características de la radiación medida.

Las tecnologías de deslustrado se utilizan ampliamente en la producción de herramientas y equipos. Esta técnica es especialmente común al trabajar con cobre, hierro, aluminio y latón.

El endurecimiento mejora los siguientes parámetros de la superficie del metal:

El color del metal deslustrado y su temperatura o la temperatura de los colores deslustrados del metal.

Como ya se desprende del material descrito anteriormente, la temperatura y el color del metal cambian a medida que se calienta la pieza. Es importante tener en cuenta que temperatura de revenido del metal El color del deslustre varía según la aleación y el tipo de metal. Por lo tanto, existen numerosas tablas y listas de relaciones color-temperatura. A continuación, se presentan tablas de colores de deslustre para diversas aleaciones.

Escala de colores de templado de acero

Para los aceros al carbono, se puede dar la siguiente relación entre colores y temperaturas correspondientes:

Temperatura de color del temple para aceros al carbono
Color	Límites de temperatura, °C
Cítrico	220 – 229
Amarillo (color paja)	230 – 245
Oro	246 – 255
Terroso o marrón	256 – 264
Escarlata o rojo anaranjado	265 - 274
Púrpura	275 – 279
Amatista	280 – 289
Celestial	290 – 294
Gorjeo	295 – 299
Crayola índigo	300 – 309
Azul claro	310 – 329
Aguamarina	320–339

 

En las piezas brutas de acero inoxidable 12Kh18N10T, que contienen cromo 18%, níquel 10% y titanio 1% (según GOST 5632-2014), los colores de recocido varían ligeramente según la temperatura. La principal diferencia radica en la temperatura. Esto se debe a la resistencia a la corrosión y al calor. Por lo tanto, durante el calentamiento y el enfriamiento, las partículas de aleación y el oxígeno interactúan más lentamente, lo que ralentiza la formación de una película de óxido.

La siguiente tabla de colores de deslustre de metales muestra las características del cambio de color en productos de acero inoxidable:

Temperaturas de temperamento para aceros inoxidables
Color	Límites de temperatura, °C
paja clara	300 – 399
Dorado	400 – 499
Terroso o marrón	500 – 599
Rojo o morado	600 – 699
Azul o negro	700 – 779

Pueden aparecer vetas arcoíris en las superficies de las piezas de acero inoxidable. Estas vetas pueden aparecer cuando el producto se calienta hasta el punto de ebullición (100 °C). Estas vetas arcoíris se deben a cambios en la red cristalina del metal.

La coloración del arco iris en la superficie de la pieza de trabajo no indica sobrecalentamiento del acero inoxidable.