¿Cuál es la diferencia entre los pasadores elásticos en espiral de aleación de acero y acero al carbono?

En teoría, el objetivo del tratamiento térmico de los pasadores elásticos es lograr una microestructura 100 % martensítica. Aunque esto no es factible en la práctica, un proceso de tratamiento térmico eficaz optimizará la composición martensítica del material. La martensita se forma cuando el material se enfría rápidamente para evitar la difusión del carbono. Si el proceso de enfriamiento es demasiado lento, los átomos de carbono escapan de la geometría atómica deseada y se forman microestructuras menos deseables (perlita, bainita).

El paso final del tratamiento térmico es el templado. Este se realiza después de que los pasadores se hayan enfriado a temperatura ambiente. El templado se produce a temperaturas inferiores a 1000 °F (540 °C) (por debajo de la temperatura eutectoide crítica). El templado mejora la ductilidad y la tenacidad de la martensita, ya que los pasadores son frágiles inmediatamente después de ser enfriados. El proceso de templado debe realizarse por debajo de la temperatura a la que el metal se transforma en austenita. Estas bajas temperaturas alivian la tensión interna, disminuyen la fragilidad y mantienen una alta dureza. Los resortes (es decir, los Pasadores Elásticos en Espiral) templados a temperaturas más altas pierden mayor dureza y resistencia, pero muestran una mayor elasticidad. Por lo tanto, la receta del tratamiento térmico es fundamental para el proceso de fabricación de los Pasadores Elásticos en Espiral.

El tratamiento térmico es uno de los procesos más críticos en la producción de Pasadores Elásticos, ya que afecta directamente al rendimiento y la vida útil del conjunto que utiliza el Pasador Elástico. Variaciones aparentemente menores en el tiempo (minutos) y la temperatura (± 10 °F (± -12 °C)) pueden tener un impacto drástico en la calidad de un Pasador Elástico. Por esta razón, es fundamental que los fabricantes de sujetadores cuenten con medidas de control eficaces.

Los Pasadores en Espiral de acero al carbono deben enfriarse a temperatura ambiente en pocos segundos para conseguir una composición martensítica elevada. Por el contrario, la aleación de acero permite un tiempo de enfriamiento mucho más largo (~1 minuto) para conseguir una composición martensítica elevada. El tiempo de enfriamiento se ve afectado negativamente a medida que el Pasador Elástico se hace más grande y tiene más masa. Concretamente, el exterior de los pasadores alcanzará una alta composición martensítica, pero el interior no. Los pasadores elásticos en espiral con diámetros de Ø.500” / Ø12 mm (o menos) pueden enfriarse lo suficientemente rápido como para utilizar acero al carbono. Sin embargo, los pasadores en espiral con diámetros mayores requieren el uso de aleación de acero que toda la composición del pasador tenga la oportunidad de alcanzar una composición martensítica óptima.

Los diseñadores deben considerar los Pasadores Elásticos en Espiral de acero al carbono y aleación de acero como más o menos equivalentes cuando consulten el catálogo de un fabricante de Pasadores Elásticos. Sin embargo, hay que tener cuidado con los Pasadores Elásticos en Espiral de gran diámetro (>Ø.500” / Ø12 mm) fabricados en acero al carbono, ya que conllevan riesgos mecánicos. El tratamiento térmico es uno de los pasos más críticos en la fabricación de pasadores elásticos, por lo que se recomienda que los fabricantes de sujetadores realicen el tratamiento térmico internamente para tener un control total. Aunque este artículo ofrece pautas generales de diseño, se recomienda consultar a ingenieros de aplicaciones especializados en el diseño y la fabricación de pasadores elásticos en espiral para garantizar que se seleccione el material adecuado para cada ensamble específico.