Templado del acero

Templado del acero En la ciencia de materiales, el templado o temple es un tratamiento térmico consistente en el rápido enfriamiento de la pieza para obtener determinadas propiedades de los materiales. Se evita que los procesos de baja temperatura, tales como transformaciones de fase, se produzcan al sólo proporcionar una estrecha ventana de tiempo en el que la reacción es a la vez favorable termodinámicamente y posible cinéticamente. Por ejemplo, se puede reducir la cristalización y por lo tanto aumentar la tenacidad, tanto de aleaciones como de plásticos (producida a través de polimerización).

1.1 Proceso

1

1.2 Efectos del temple

El temple de metales es una progresión: El primer paso está absorbiendo el metal, es decir, calentamiento a la temperatura requerida. El remojo se puede hacer por vía aérea (horno de aire), o un baño. El tiempo de remojo en hornos de aire debe ser de 1 a 2 minutos para cada milímetro de sección transversal. Para un baño el tiempo puede variar un poco más alto. La asignación de tiempo recomendado en baños de sales o de plomo es de 0 a 6 minutos. Se debe evitar a toda costa el calentamiento deEn metalurgia, es comúnmente utilizado para endurecer sigual o el recalentamiento. La mayoría de los materiales el acero mediante la introducción de martensita , en cuyo se calientan desde cualquier lugar a 815 a 900 °C. caso el acero debe ser enfriado rápidamente a través de su El siguiente paso es el enfriamiento de la pieza. El agua punto eutectoide, la temperatura a la que la austenita se es uno de los medios de enfriamiento más eficientes, donvuelve inestable. En acero aleado con metales tales como de se adquiere la máxima dureza, pero hay una pequeña níquel y manganeso, la temperatura eutectoide se vuelve posibilidad de que se causen deformaciones y pequeñas mucho más baja, pero las barreras cinéticas a transfor- grietas. Cuando se puede sacrificar la dureza se utilizan mación de fase siguen siendo las mismas. Esto permite aceites de ballena, de semilla de algodón o minerales. Esiniciar el temple a una temperatura inferior, haciendo el tos tienden a oxidarse y formar un lodo, que consecuenproceso mucho más fácil. Al acero de alta velocidad tam- temente disminuye la eficiencia. La velocidad de enfriabién se le añade wolframio, que sirve para elevar las ba- miento (velocidad de enfriamiento) de aceite es mucho rreras cinéticas y dar la ilusión de que el material se enfria menor que el agua. Tasas intermedias entre el agua y el más rápidamente de lo que en realidad lo hace. Tales alea- aceite se puede obtener con agua que contiene 10-90 % ciones incluso al enfriarse lentamente en el aire tienen la UCON de Dow Chemical Company, una sustancia con mayoría de los efectos deseados de temple. una solubilidad inversa que por lo tanto, los depósitos en El enfriamiento extremadamente rápido puede evitar la el objeto para ralentizar la velocidad de enfriamiento. formación de toda la estructura cristalina, lo que resulta Para minimizar la distorsión, las piezas cilíndricas largas en metal amorfo o “vidrio metálico”. se templan verticalmente; las piezas planas en el borde, y las secciones gruesas deben entrar primero en el baño. El baño se agita para evitar las burbujas de vapor.

Temple

Antes de endurecer el material, la microestructura del material es una estructura de grano de perlita que es uniforme y laminar. La perlita es una mezcla de ferrita y cementita formada cuando el acero o hierro fundido se fabrican y se enfría a una velocidad lenta. Después de enfriamiento rápido endurecimiento, la microestructura de la forma material en martensita como una estructura fina, grano de aguja.[1]

El temple es un proceso mecánico por el cual las aleaciones de acero y el hierro fundido se fortalecen y endurecen. Estos metales constan de metales ferrosos y aleaciones. Esto se realiza calentando el material a una cierta temperatura, dependiendo del material, y luego enfriándolo rápidamente. Esto produce un material más duro por cualquiera de endurecimiento superficial o a través de endurecimiento que varía en la velocidad a la que se enfría el material. El material es entonces a menudo revenido para reducir la fragilidad que puede aumentar por el rápido enfriamiento del proceso de endurecimiento. Los temas que pueden ser templados incluyen engranajes, ejes y bloques de desgaste.

1.3 Calentamiento 1

2

3

1.3.1

Equipos

Hay tres tipos de hornos que se utilizan comúnmente en temple: horno baño de sal,[2] horno continuo,[3] y la caja de horno. Cada uno se utiliza en función de lo que otros procesos o tipos de temple se está haciendo en los diferentes materiales. 1.3.2

Velocidad de calentamiento

1.3.3

Protección al calentar

REFERENCIAS

• Una modesta velocidad gama M - M (pero no demasiado baja para evitar la creación excesiva austenita); esta propiedad es proporcional a la diferencia entre la temperatura del fluido y su punto de ebullición; • El líquido no debe descomponerse en contacto con el metal caliente.

Hay que distinguir dos tipos de fluidos los que no hierven: aire y sales fundidas, y los que hierven. En los primeros El calentamiento debe ser gradual para evitar grietas y el enfriamiento es relativamente uniforme, pero en los lítensiones térmicas. quidos refrigerantes que hierven se producen tres etapas:

Se debe evitar la oxidación y descarburación de las pieza a templar. • sólidos (virutas de fundición de hierro, carbón), adecuado en hornos eléctricos, para aceros al carbono, de baja aleación de hasta 0,6 % de C cromo, alta y temperatura de endurecimiento inferior a 1050 °C ;

• En el primer contacto del medio con la pieza se forma una película de vapor que aísla la pieza (Efecto Leidenfrost), lo que provoca un enfriamiento relativamente lento. • Cuando la película se rompe, el líquido nuevo toca la pieza de trabajo, que absorbe el calor latente de evaporación y, por tanto alcanza la máxima eliminación de la energía.

• Por debajo de la temperatura de ebullición, hay una disminución en la eliminación de calor . • sustancias líquidas ( sales fundidas) para piezas de valor, como herramientas de corte o partes de máquinas, que requieren uniformidad y exactitud de ca- El agua es el medio de enfriamiento más extendida, eslefacción; pecialmente para aceros al carbono y algunos aceros de baja aleación, pero no es el fluido ideal. Su acción pue• sustancia gaseosa (CO, CO2 , H2 , N2 , los gases inerde mejorarse con la adición de sustancias que elevan el tes para la remuneración a gran escala, un caso parpunto de ebullición, por ejemplo con NaCl o NaOH. ticular es el vacío . El aceite mineral es adecuado para aceros aleados de baja y media, que es capaz de formar austenita estable y 1.3.4 Temperatura de calentamiento luego transformada con una baja velocidad crítica de endurecimiento. Es más cerca del fluido ideal, reduciendo Se debe tener cuidado en subir la temperatura (para au- la tensión interna y defectos del temple. mentar la velocidad de austenización ) porque se pueEl aire se recomienda para alta aleación y las piezas comde producir sobrecalentamiento del grano cristalino, con plejas de baja o media aleación. quema de los bordes de los granos que produce infiltración de oxígeno, oxidación, descarburación, fragilidad Las sales fundidas, adecuado para piezas relativamente excesiva de martensita, retención de austenita. En con- pequeñas y de acero bien templado, especialmente aconsecuencia, la temperatura depende del medio de enfriar sejable en tratamientos sustitutivos de temple isotérmico. utilizado: 30 °C mayor que Ac3 si se trata de agua, 50 °C mayor si es aceite y 70 °C si es aire acondicionado.

2 Véase también 1.4

Medios de enfriamiento

Cuando se temple, hay muchos tipos de sustancias donde enfriar. Algunos de los más comunes son: aire, las sales fundidas, el aceite, la salmuera (agua salada) y el agua. Estos medios se utilizan para aumentar la severidad del enfriamiento.[4] La exposición a fluidos deben asegurar: • Una velocidad de enfriamiento de alta en el intervalo A1 - M para evitar la formación de perlita o bainita;

• Temple por inducción • Austempering • Vidrio templado

3 Referencias [1] Ira A. Fulton College of Engineering and Technology [2] Salt Bath Furnaces

3

[3] horno continuo [4] Todd, Robert H., Dell K. Allen, and Leo Alting. Manufacturing Processes Reference Guide. 1st. Ed. New York: Industrial Press Inc., bharani 1994

4

4 TEXTO E IMÁGENES DE ORIGEN, COLABORADORES Y LICENCIAS

4

Texto e imágenes de origen, colaboradores y licencias

4.1

Texto

• Templado del acero Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Templado_del_acero?oldid=80455907 Colaboradores: SimónK, Götz, Technopat, HUB, Leonpolanco, Diegusjaimes, PatruBOT, AVIADOR, Gdtronik, MetroBot, Invadibot, Gdqhadqsn, Helmy oved, Lin alonso y Anónimos: 23

4.2

Imágenes

4.3

Licencia de contenido

• Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0