Guía
¿El relevado de esfuerzos va antes o después del maquinado de su pieza soldada?
El relevado de esfuerzos es un tratamiento térmico subcrítico (o, en algunos casos, un proceso por vibración) que relaja las tensiones internas que dejan la soldadura, el corte térmico y el desbaste pesado, para que la pieza deje de moverse cuando se le quita material. En una pieza soldada que lleva caras, barrenos o alojamientos con tolerancia, va después de soldar y antes del maquinado de afinado: soldar, relevar, desbastar y afinar. Relevar una pieza ya terminada no sirve, porque se deforma en el horno y ya no queda material para corregirla.
Por Equipo de ingeniería de Saola Manufacturing · Publicado · Actualizado
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Datos clave
- Según ASME BPVC Sección VIII División 1 (párrafo UCS-56), cuando el código exige tratamiento térmico posterior a la soldadura en acero al carbono P-No. 1, la temperatura normal de permanencia es de 595 °C (1 100 °F) como mínimo y el tiempo crece con el espesor nominal de la junta (ASME, edición 2025)
- Según ANSI H35.1, el temple T651 del aluminio significa tratado térmicamente por solución, relevado de esfuerzos por estirado y envejecido artificialmente; el estirado controlado reduce los esfuerzos que deja el temple (The Aluminum Association, ANSI H35.1/H35.1(M), consultado en octubre de 2026)
- ASTM E837 define el método del barreno ciego con galgas extensométricas para medir esfuerzos residuales cerca de la superficie; por ser un ensayo de laboratorio, sirve para calificar un proceso o investigar una falla más que para aceptar cada lote (ASTM International, E837-25, 2025)
- En un pedido con Saola Manufacturing, la soldadura y el maquinado CNC se hacen en nuestra planta asociada principal en Vietnam. El relevado de esfuerzos térmico se coordina con fábricas asociadas, y la ubicación de producción se indica en cada cotización.
¿Cómo sabe que su pieza se mueve por esfuerzos residuales?
La señal típica es una pieza que mide bien sujeta en la máquina y fuera de tolerancia al soltarla, o que pasa la inspección de salida y llega torcida, con planicidad o posición fuera de lo pedido.
El esfuerzo residual es una tensión que queda dentro del metal sin carga externa. Al soldar, el cordón y la zona afectada por el calor se contraen al enfriarse y dejan tensiones de tracción cerca de la junta, equilibradas por compresión en el resto del cuerpo. Mientras la pieza está completa, esas fuerzas se compensan. Cuando la fresa retira material de un solo lado (una cara de apoyo, un cajeado profundo, un cunero), el equilibrio se rompe y la pieza adopta una forma nueva.
Los síntomas que conviene reconocer en recibo o en la primera muestra son cuatro: una base soldada que "cojea" sobre la mesa de granito después de carear las patas; barrenos de un bastidor que pierden la tolerancia de posición entre sí; una flecha larga que se arquea después de fresar el cunero; y un lote que cambia de forma con los días, porque el movimiento continúa lentamente después del maquinado. Si el problema aparece solo en piezas soldadas o con desbaste asimétrico y no en piezas de barra torneadas de forma concéntrica, el esfuerzo residual es el primer sospechoso.
¿Qué hace que una pieza soldada o muy maquinada se deforme?
En orden de frecuencia: la contracción de la soldadura, el desbaste asimétrico, el material de partida trabajado en frío o enderezado, y un relevado mal ubicado en la ruta o hecho a la temperatura equivocada.
La soldadura es la causa más común porque la contracción del cordón deja tensiones altas atrapadas junto a la junta, y esas tensiones son las que deforman la pieza cuando se maquina (TWI). Le sigue el desbaste que retira mucho material de una sola cara. Después viene el material: la barra estirada en frío y la placa aplanada con rodillos llegan con tensiones de la acería. Al final aparecen los errores de proceso: el relevado se hace al final de la ruta, se omite el enfriamiento lento en horno o, en una pieza templada, se supera la temperatura del último revenido.
La tabla resume el orden de operaciones que funciona para cada caso. Su lógica es siempre la misma: primero las operaciones que crean o liberan tensión, luego el relevado, y al final las superficies con tolerancia.
| Caso | Secuencia recomendada | Qué evita |
|---|---|---|
| Base o bastidor soldado con caras y barrenos de precisión | Soldar, relevar, limpiar cascarilla, desbastar, afinar | Que la base se tuerza al carear las caras de apoyo |
| Pieza soldada grande con desbaste pesado | Soldar, relevar, desbastar dejando sobremetal, segundo relevado ligero, afinar | El movimiento que libera el propio desbaste |
| Placa con cajeados profundos de un solo lado | Desbastar ambas caras, soltar la pieza, relevar, recuperar la cara de referencia, afinar | Pérdida de planicidad al soltar las mordazas |
| Flecha de barra estirada en frío con cunero | Comprar barra relevada o desbastar, relevar, afinar; no enderezar después | Arqueo tras fresar el cunero |
| Pieza templada y revenida | Desbastar, templar y revenir, relevar por debajo del revenido, rectificar o afinar | Pérdida de dureza y deformación al rectificar |
| Pieza que lleva recubrimiento | Relevar y afinar antes del recubrimiento; en acero de alta resistencia, el horneado contra hidrógeno va después del recubrimiento | Dañar el recubrimiento o confundir ambos hornos |
¿Qué temperatura de relevado corresponde a cada material?
Depende del material y de su condición: el acero al carbono se releva típicamente por debajo de su temperatura crítica inferior, el acero templado siempre por debajo de su último revenido, y el inoxidable austenítico y el aluminio necesitan reglas propias.
Las temperaturas son del metal, no del punto de ajuste del horno, y el tiempo de permanencia se cuenta cuando la sección más gruesa ya llegó a temperatura. El enfriamiento importa tanto como la permanencia: sacar la pieza caliente y dejarla sobre un piso frío vuelve a crear tensiones. Para trabajo bajo código, el código manda y la tabla solo orienta.
| Material y condición | Temperatura del metal (°C) | Permanencia y enfriamiento |
|---|---|---|
| Acero al carbono soldado, trabajo bajo código (P-No. 1) | 595 mínimo | Según UCS-56: 1 h por cada 25 mm de espesor hasta 50 mm (mínimo 15 min), con velocidades máximas de calentamiento y enfriamiento |
| Acero al carbono soldado, sin código | 550 a 620, según la norma que se tome de referencia | Regla general de 1 h por cada 25 mm de espesor; calentamiento y enfriamiento controlados por encima de 350 a 400 °C |
| Acero templado y revenido (por ejemplo 4140 bonificado) | Por debajo del último revenido | Pedir al proveedor del material o del tratamiento la temperatura de revenido; volver a medir la dureza |
| Inoxidable austenítico (304, 316) | No copiar la temperatura del acero al carbono | Cae en el intervalo de sensibilización; usar grado L o definir el tratamiento con un metalurgista |
| Aluminio 6061 tratado térmicamente | No aplica sin perder el temple | Comprar placa T651 y desbastar, soltar y afinar |
Los valores de la tabla vienen de las normas de recipientes a presión: TWI compara EN 13445 (550 a 600 °C), ASME VIII (593 °C) y PD 5500 (580 a 620 °C) para acero al carbono, y advierte que la temperatura de relevado no debe superar la del revenido original, porque la resistencia puede caer por debajo del mínimo especificado. El inoxidable austenítico merece cuidado: en el intervalo de sensibilización precipitan carburos de cromo en los límites de grano y la pieza pierde resistencia a la corrosión, por eso no se copia la nota de un acero al carbono a un plano de 304. En el aluminio tratado térmicamente, cualquier calentamiento que realmente releve esfuerzos también le quita propiedades, así que la estrategia es otra: material T651 relevado por estirado según ANSI H35.1 y un maquinado en dos etapas.
¿Cómo diagnostica si el relevado funcionó o si falta?
Mida la forma de la pieza antes y después de soltarla, y antes y después del horno, en la primera muestra; si la pieza se mueve al liberarla, el relevado falta o está mal ubicado en la ruta.
No existe una prueba sencilla de piso que demuestre que el esfuerzo residual desapareció. La medición directa, por barreno ciego según ASTM E837 o por difracción de rayos X (ASTM E2860 la normaliza para aceros de rodamientos), es un trabajo de laboratorio útil para calificar un proceso o investigar una falla, no para aceptar cada lote. En producción, la evidencia práctica es una combinación de cuatro registros:
- la gráfica tiempo-temperatura del horno, con termopares en la carga e identificación del lote, de preferencia con control pirométrico conforme a SAE AMS2750;
- la dureza después del relevado cuando la pieza es templada o de barra bonificada;
- el reporte dimensional de planicidad, rectitud o posición medido después del afinado y con la pieza libre, sin sujeción;
- una segunda medición de la primera muestra tras un reposo, que revela si la pieza sigue moviéndose.
Si el reporte de la pieza sujeta sale bien y el de la pieza libre sale mal, el problema no es la máquina: es tensión liberada. Si la pieza pasa en origen y falla en recibo, compare las condiciones de medición (apoyo, temperatura, sujeción) antes de culpar al relevado.
Para ubicar en qué paso aparece el movimiento, siga este orden en la primera muestra:
- Marque puntos de referencia y mida la forma después de soldar, después del horno, después del desbaste y después del afinado, siempre con la pieza libre y apoyada igual. El paso en que cambia la lectura es el que hay que corregir.
- Si la pieza cambia en el horno, revise cómo se apoyó: a la temperatura de relevado el acero pierde resistencia y una pieza mal soportada puede deformarse por su peso (TWI). Pida soportes a intervalos regulares y deje sobremetal para recuperar.
- Si cambia en el desbaste aunque hubo horno, revise la gráfica: temperatura del metal, permanencia y velocidades de calentamiento y enfriamiento. Un calentamiento o enfriamiento disparejo crea gradientes que pueden dejar tensiones nuevas (TWI).
- Si se mueve una pieza sin soldadura, revise el material de partida (barra estirada en frío o placa sin relevar) y el balance del desbaste entre caras.
- Si solo cambia entre el desbaste y el afinado, agregue un paso de soltar la pieza y volver a sujetarla con poca fuerza antes del afinado.
¿Térmico o por vibración: qué opción elegir para corregirlo?
El relevado térmico es la opción de referencia para piezas soldadas de acero; el relevado por vibración puede estabilizar fabricaciones grandes donde el horno no es viable, pero no sustituye un tratamiento térmico que un código exige.
Use la tabla de decisión para elegir antes de escribir la nota. En muchos casos la mejor corrección no es un horno sino un cambio de material o de secuencia.
| Situación | Opción recomendada | Cuidado |
|---|---|---|
| Pieza soldada de acero sujeta a código de presión | Relevado térmico conforme al código | La vibración no se acepta como sustituto |
| Pieza soldada de acero sin código, tamaño de horno | Relevado térmico antes del afinado | Cascarilla: dejar sobremetal y limpiar |
| Fabricación muy grande o que no cabe en horno | Relevado por vibración, validado en la primera pieza | Su efecto depende de la pieza; medir antes y después |
| Placa o barra con desbaste asimétrico | Material relevado de origen y maquinado en dos etapas | Soltar y volver a sujetar entre desbaste y afinado |
| Aluminio tratado térmicamente | Placa T651 y maquinado balanceado en ambas caras | No meter al horno una pieza T6 para relevarla |
| Pieza que ya se deformó | Remaquinar con el sobremetal que quede o enderezar si el plano lo permite | El relevado detiene el movimiento, no lo revierte |
Para piezas fresadas con caras de apoyo y barrenos de posición, revise también la estrategia de sujeción en la página de fresado CNC: un desbaste balanceado en ambas caras y una segunda sujeción ligera para el afinado reducen el movimiento aunque la pieza ya haya pasado por el horno.
¿Qué escribir en el plano y en la orden de compra para que no se repita?
Una nota que fije la posición en la ruta, la temperatura o la norma que manda, el enfriamiento, si se permite enderezar y qué registros acompañan cada lote; "RELEVAR ESFUERZOS" a secas deja todas esas decisiones al proveedor.
Con una nota incompleta, el proveedor elige lo más barato, que suele ser relevar al final o no relevar. Ejemplos de notas que sí se pueden verificar:
- Pieza soldada sin código: "RELEVAR ESFUERZOS DESPUÉS DE SOLDAR Y ANTES DEL MAQUINADO DE AFINADO. TEMPERATURA DEL METAL, PERMANENCIA Y ENFRIAMIENTO SEGÚN NOTA 5. ENFRIAR EN HORNO. ENTREGAR GRÁFICA DEL HORNO."
- Pieza soldada bajo código: "TRATAMIENTO TÉRMICO POSTERIOR A LA SOLDADURA SEGÚN ASME BPVC SECCIÓN VIII DIV. 1, UCS-56."
- Flecha o placa: "RELEVAR DESPUÉS DEL DESBASTE. NO ENDEREZAR DESPUÉS DEL RELEVADO. LA RECTITUD DEL MARCO DE CONTROL APLICA A LA PIEZA TERMINADA, MEDIDA LIBRE."
- Pieza templada: "RELEVAR POR DEBAJO DEL ÚLTIMO REVENIDO. VERIFICAR LA DUREZA DESPUÉS DEL RELEVADO."
- Material en lugar de horno: "MATERIAL: BARRA ESTIRADA EN FRÍO Y RELEVADA SEGÚN ASTM A311" o "PLACA 6061-T651".
Mantenga separada la tolerancia geométrica de la nota de proceso: la planicidad o la posición van en un marco de control que aplica a la pieza terminada, y la inspección mide el resultado. En la solicitud de cotización agregue el grado y la condición del material, si la pieza es soldada y bajo qué código, el recubrimiento que sigue y los registros que espera con cada lote. La guía de tratamiento térmico de piezas maquinadas explica cómo escribir las notas de dureza y de capa cuando la pieza también se templa.
¿Quién hace qué en un pedido con Saola Manufacturing?
La soldadura, el maquinado CNC y la inspección dimensional se hacen en nuestra planta asociada principal en Vietnam. El relevado de esfuerzos térmico se coordina con fábricas asociadas que gestionamos, y la cotización indica la ubicación de producción y el origen.
Cuando el plano trae una pieza soldada con una nota de relevado, la cotización muestra la ruta completa: soldadura, relevado, desbaste y afinado, con el lugar de cada paso. Revisamos la nota y, si falta la temperatura, la posición en la ruta o el registro esperado, lo preguntamos antes de cotizar, en inglés. Los procesos posteriores, como el anodizado o el zincado, también se coordinan con fábricas asociadas; vea acabados superficiales. Con cada lote puede pedir el reporte dimensional de la pieza libre y la gráfica del horno que entregue la fábrica asociada.
Preguntas frecuentes
¿El relevado de esfuerzos baja la resistencia del acero?
En acero laminado en caliente o normalizado el cambio es pequeño. En barra estirada en frío devuelve parte de la resistencia ganada en el estirado, por eso la barra relevada tiene su propia especificación de propiedades. En acero templado baja la dureza si se supera el último revenido.
¿Puedo relevar una pieza que ya está pintada o zincada?
No a las temperaturas normales de relevado: el recubrimiento no las soporta. El relevado va antes de cualquier recubrimiento. El horneado contra fragilización por hidrógeno después del zincado es otro paso, a temperatura mucho menor y con otro fin.
¿El relevado de esfuerzos endereza una pieza que ya se torció?
No. Detiene el movimiento posterior, pero no regresa la pieza a su forma. Si ya se deformó, hay que remaquinarla con el sobremetal que quede o enderezarla, lo cual vuelve a introducir algo de tensión.
¿Es lo mismo relevado de esfuerzos que recocido o normalizado?
No. El recocido y el normalizado calientan por encima del intervalo de transformación y cambian la microestructura y las propiedades. El relevado se queda por debajo y solo busca estabilidad. Si quiere un acero más blando o uniforme, pida ese tratamiento por su nombre.
¿Toda pieza soldada necesita relevado antes de maquinarla?
No. Se justifica cuando hay superficies o barrenos con tolerancia ajustada referidos a la estructura soldada, o cuando el maquinado retira material de forma asimétrica. Un soporte soldado sin caras de precisión rara vez lo necesita, y la nota solo agrega horno, cascarilla y costo.
Fuentes
- BPVC Section VIII, Rules for Construction of Pressure Vessels, Division 1 (párrafo UCS-56), ASME, edición 2025
- AMS2759/11B, Stress Relief of Steel Parts, SAE International, 2025
- AMS2750, Pyrometry, SAE International, consultado en octubre de 2026
- ANSI H35.1/H35.1(M), Alloy and Temper Designation Systems for Aluminum, The Aluminum Association, consultado en octubre de 2026
- ASTM E837-25, Determining Residual Stresses by the Hole-Drilling Strain-Gage Method, ASTM International, 2025
- Heat treatment of welded joints, parte 1, TWI, consultado en octubre de 2026
- Heat treatment of welded joints, parte 2, TWI, consultado en octubre de 2026
- Heat treatment of welded joints, parte 3, TWI, consultado en octubre de 2026
- ASTM E2860-20, Residual Stress Measurement by X-Ray Diffraction for Bearing Steels, ASTM International, 2020
- ASTM A311/A311M-04(2020), Cold-Drawn, Stress-Relieved Carbon Steel Bars Subject to Mechanical Property Requirements, ASTM International, reaprobada en 2020