Proceso de templado

 Los tratamientos térmicos más importantes son: temple,
recocido, revenido y normalizado.
 Con su aplicación se consiguen estructuras más blandas y
más mecanizables, con mayor dureza y resistencia. Otro
aspecto que mejoran es la homogeneización de la estructura.

Temple es un proceso de baja temperatura en el
tratamiento térmico del acero con el que se obtiene el
equilibrio deseado entre la dureza y la tenacidad del
producto terminado. Es decir es un proceso de trabajo
en frio que aumenta la dureza del metal, sobre todo en
el caso de aceros con bajo contenido en carbono y de
metales no ferrosos.
Al modificar la estructura cristalina, el temple provoca
variaciones en las propiedades mecánicas y
tecnológicas, algunas de ellas mejoran (dureza, y
resistencia mecánica), mientras que otras, por el
contrario empeoran (fragilidad, tenacidad y
conductividad eléctrica).

Dentro de estas características que se modifican del
acero después del temple son
 Aumentar la dureza y la resistencia mecánica.
 Disminuir la tenacidad (aumento de la fragilidad).
 Disminuir el alargamiento unitario.
 Modificar algunas propiedades eléctricas,
magnéticas y químicas.

 Austenita
 Si al acero lo calentamos a 1000º C, y lo enfriamos rápidamente, uno de los cristales que
obtenemos es la austerita. Es una solución sólida de carburo de hierro, dúctil y tenaz,
blanda, poco magnética y resistente al desgaste.
 Bainita
 Es una mezcla difusa de ferrita y cementita, que se obtiene al transformar
isometricamente la austenita a una temperatura de 250º - 500º C
 Martensita
 Es el constituyente de los aceros cuando están templados, es magnética y después de la
cementita es el componente más duro del acero.
 Ferrita
 Es hierro casi puro con impurezas de silicio y fósforo (Si-P). Es el componente básico del
acero.
 Cementita
 Es el componente mas duro de los aceros con dureza superior a 60Hrc con moléculas muy
cristalizadas y por consiguiente frágil.
 Perlita
 Compuesto formado por ferrita y cementita

Los factores que más influyen en el temple son el tamaño de la pieza,
su composición, su grano y el medio de enfriamiento adecuado.
•El tamaño de la pieza, puesto que cuanto más espesor tenga la pieza
más habrá que aumentar el tiempo de duración del proceso de
calentamiento y de enfriamiento.
•La composición química del acero, ya que en general, los aceros
aleados son más fácilmente templables.
•El tamaño del grano influye principalmente en la velocidad crítica
del temple, teniendo más templabilidad el de grano grueso.
•El medio de enfriamiento, siendo el más adecuado para templar un
acero el que consiga una velocidad de temple ligeramente superior a
la crítica.
Existen varios tipos de temple, clasificados en función del resultado
que se quiere obtener y en función templabilidad ( capacidad a la
penetración del temple). Que a su vez depende fundamentalmente,
del diámetro o espesor de la pieza y de la calidad del acero.

Los artículos de acero endurecidos calentándolos a
unos 900 grados C. y enfriándolos rápidamente en
aceite animal, mineral o vegetal o agua o
soluciones salinas, se vuelven duros y quebradizos.
Si se vuelven a calentar a una temperatura menor
se reduce su dureza pero se mejora su tenacidad.
El equilibrio adecuado entre dureza y tenacidad se
logra controlando la temperatura a la que se
recalienta el acero y la duración del calentamiento.

Calentamiento del metal
Se realiza en horno, siendo lento al hasta los 500ºC y
rápido hasta la temperatura de temple, por encima de A3
si el acero es hipoeutectoide, y por encima de A1 si el acero
es eutectoide o hipereutectoide.
Homogeneización de la temperatura
Se mantiene a la temperatura de temple durante un
determinado tiempo a la pieza para que se homogenice en
todo el volumen de la pieza a templar. Este tiempo se
estima experimentalmente para cada pieza, aunque se
puede calcular aproximadamente
Enfriamiento rápido
Se saca la pieza del horno y se enfría el material en un
fluido
denominado medio de temple a una velocidad superior a
la crítica de temple con objeto de obtener una estructura
martensítica, y así mejorar la dureza y resistencia del
acero

1. Temple continuo de austenización completa.- se aplica a los
aceros hipoeutectoides. Se calienta el material a 50ºC por encima de
la temperatura crítica superior A3, enfriándose en el medio
adecuado para obtener martensita.
2. Temple continuo de austenización incompleta.- se aplica a los
aceros hipereutectoides. Se calienta el material hasta AC1 + 50ºC,
transformándose la perlita en austenita y dejando la cementita
intacta. Se enfría a temperatura superior a la crítica, con lo que la
estructura resultante es de martensita y cementita.
3. Temple superficial.- el núcleo de la pieza permanece inalterable,
blando y con buena tenacidad, y la superficie se transforma en dura y
resistente al rozamiento. Con el temple superficial se consigue que
solamente la zona más exterior se transforme en martensita, y para
ello el tiempo durante el que se mantiene el calentamiento debe ser
el adecuado para que solamente un reducido espesor de acero se
transforme en austenita.

4. Temple Escalonado (Martempering).- consiste en calentar el acero a
temperatura de austenización y mantenerlo el tiempo necesario para que se
transforme completamente en austenita. Posteriormente se enfría en un baño
de sales bruscamente hasta una temperatura próxima pero superior a Ms, con
el fin de homogeneizar la temperatura en toda la masa y se acaba reduciendo la
temperatura para que toda la pieza se transforme en martensita.
5. Temple isotérmico (Austempering).- consiste en calentar el acero a
temperatura de austenización y mantenerlo el tiempo necesario para obtener
austenita. Posteriormente se enfría bruscamente en un baño de sales hasta una
temperatura determinada, para igualar la temperatura en toda la masa y luego
se vuelve a disminuir la temperatura para que toda la pieza se transforme en
bainita.

El temple se consigue al alcanzar la temperatura
de austenización y además que todos los cristales
que componen la masa del acero se transforman en
cristales de astenita, ya que es la única estructura
constituyente del material que al ser enfriados
rápidamente se trasforman en martensita,
estructura que da la máxima dureza a un acero
hipoeutetoide(.83% hasta 0.008%)

En el caso de los aceros hipoeutetoide la
temperatura de austenización recomendada es de
unos 30 grados C.
En los ordinarios de carbono hipereutectoides
(mayor % de carbono que los aceros
hipoeutetoide). Se usan temperaturas mayores a
los 30 grados C.

Los distintos medios de temple utilizados en la
industria ordenados en función de la severidad de
temple de mayor a menor, son los siguientes.
*Agua corriente: es el medio más económico y
antiguo. Se consiguen buenos temples con aceros
al carbono. Las piezas se agitan dentro del agua
para eliminar las burbujas de gas.
*Sales liquidas o fundidas.
*Solución acuosa con 10% de cloruro sódico
*Soluciones acuosas de aceite sulfonado.
*Aceite: enfría más lentamente que el agua.
*Aire: se enfrían las piezas con corrientes de aire.
Se utiliza para los denominadas aceros rápidos.

 Se puede definir la templabilidad
como la aptitud de un acero para
endurecerse por formación de
martensita, como consecuencia de
un tratamiento térmico. Para
determinar el grado de
templabilidad de un acero se realiza
el ensayo Jominy. El ensayo consiste
en realizar el templado de una
probeta de dimensiones
determinadas según un proceso
definido. El estudio de los
resultados permite definir el
comportamiento del material ante
el tratamiento de temple.
Templabilidad

Ruptura durante el
enfriamiento
*Enfriamiento muy drástico
*Retraso en el enfriamiento
*Aceite contaminado
*Mala selección del acero
*Diseño inadecuado.
Baja dureza después del
temple.
*Temperatura de temple muy baja
*Tiempo muy corto de mantenimiento
*Temperatura muy alta o tiempos muy
largos
*Baja velocidad de enfriamiento.

Deformación después del
temple.
*Calentamiento disparejo
*Enfriamiento en posición inadecuada
*Diferencias de tamaño entre sección y
continuas
Fragilidad excesiva. *Calentamiento a temperaturas muy
altas
*calentamiento irregular

 Temperaturas recomendadas:
 Hipoeutectoides:
Ac3 + 50 °C
 Eutectoides:
Ac1 + 50 °C
 Hipereutectoides:
Ac1 + 50 °C

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