Fundamentos

Tradicionalmente, el desarrollo de los tratamientos criogénicos se ha apoyado más en resultados empíricos que en el conocimiento teórico.

Esto se debe básicamente a las dificultades que la metalurgia y la ciencia de los materiales han tenido para explicar satisfactoriamente los notables cambios que las prestaciones de numerosos componentes presentaban tras haber sido expuestos a temperaturas extremadamente bajas.

Esto explica que, durante años, estos procesos hayan estado rodeados de un cierto halo de escepticismo. A su vez, probablemente es una de las principales causas del retraso en la implantación de los tratamientos criogénicos en Europa.

No obstante, la incuestionable evidencia de los resultados ha motivado que en los últimos años se haya incrementado el esfuerzo investigador en este ámbito. Un buen número de universidades y organismos de investigación de todo el mundo se han involucrado y, como consecuencia, los mecanismos que subyacen tras esta tecnología se conocen mejor. En cualquier caso, se trata de una tarea ardua y costosa dada la gran cantidad de materiales y de aplicaciones en las que los tratamientos criogénicos se utilizan con éxito.

tratamientoPero, ¿qué ocurre en los materiales cuando son sometidos a temperaturas muy bajas? Aunque aún quedan algunos interrogantes, existen fundamentos metalúrgicos bastante bien conocidos. Por ejemplo, en el caso de los aceros las bajas temperaturas favorecen la transformación de la austenita residual en martensita, fase del acero más dura y resistente. También se ha observado que favorecen la precipitación de carburos secundarios, de pequeño tamaño, que dan lugar a estructuras más compactas y homogéneas, que se comportan mejor frente a ciertas solicitaciones.

Ciertamente, hay muchos materiales en los que no contienen martensita ni carburos, aunque en ellos también se producen fenómenos que pueden ser asimilables. Ciertas teorías apuntan a cambios en la estructura microcristalina debidos a que, en el cero absoluto (0 K, aproximadamente -273°C), teóricamente el material estaría en su estado ideal. A medida que bajan las temperaturas, las microestructuras tenderían a reordenarse, dando lugar a un grano más fino y a la eliminación de pequeños defectos y dislocaciones… En definitiva, se obtendría un material con una estructura mejorada, lo cual tendrá un reflejo en sus prestaciones en servicio.

tratamiento Aunque pueda parecer difícil admitir que a temperaturas criogénicas puedan darse transformaciones microestructurales, no hay más que fijarse en los fenómenos de superconductividad que presentan muchos materiales cuando su temperatura se acerca al cero absoluto. Por otra parte, hay que tener en cuenta que debido a las contracciones volumétricas causadas por el acusado descenso térmico producido, en este tipo de procesos también se generan importantes cantidades de energía de deformación.

tratamientoEn cualquier caso, no se debe cometer el error de considerar a los tratamientos criogénicos como procesos aislados ya que sus efectos se ven influidos por diversos factores. Por ejemplo, es obvia la decisiva influencia de otros tratamientos térmicos o termoquímicos a los que el material haya sido sometido previamente (o vaya a ser sometido con posterioridad). Por ello y a pesar de los importantes avances conseguidos en el conocimiento de los fundamentos teóricos de esta tecnología, a la hora de decidir la conveniencia de aplicar un tratamiento criogénico a un material, las pruebas empíricas siempre tendrán un importante peso en la práctica.