Tratamientos Térmicos: El Temple

El temple es el más importante de los tratamientos térmicos (TT); tiene por objeto endurecer y aumentar la resistencia del acero. Después del temple es necesario el revenido para eliminar el exceso de dureza y fragilidad, además de suavizar las tensiones internas.

Consiste en calentar el acero a una temperatura elevada para transformarlo en austenita, seguido de un enfriamiento rápido para transformar la austenita en martensita.

Factores del Temple

  • Composición del acero.
  • Temperatura de calentamiento.
  • Tiempo de calentamiento.
  • Velocidad de enfriamiento.
  • Medios de enfriamiento.

Tipos de Temple según el acero

  • Hipoeutectoides: Deben calentarse a la temperatura de Ac3 + 50 °C. A una temperatura inferior a Ac3 aparece la ferrita; para hacerla desaparecer, se calienta a 50 °C por encima del punto de transformación Ac3.
  • Hipereutectoides: Se calientan a Ac1 + 50 °C. La temperatura de calentamiento es menor porque no hay ferrita; se pueden templar aunque la transformación en austenita no sea total, ya que la cementita no transformada es muy dura.

Medios de Enfriamiento

  • Agua: Enfría rápido, ideal para conseguir un temple muy fuerte en aceros al carbono. El agua debe estar fría (no superar los 30 °C).
  • Aceite mineral: Más lento que el agua, depende de la viscosidad. Produce un temple más suave y uniforme en aceros aleados.
  • Metales y sales: Se emplean para los TT isotérmicos (mercurio, plomo).
  • Aire o a presión: Para templar aceros especiales de velocidad crítica y enfriamiento muy pequeño.

Revenido y Temple Superficial

El revenido es un tratamiento que sigue al temple con el objeto de eliminar la fragilidad y las tensiones. Consiste en un calentamiento de las piezas templadas a una temperatura inferior al punto crítico AC1 para lograr que la martensita se transforme en una estructura más estable, terminando con un enfriamiento rápido.

El temple superficial se basa en un calentamiento superficial muy rápido de tal forma que solo una capa delgada alcance la temperatura de austenización, seguido de un enfriamiento rápido. El núcleo queda blando, con buena tenacidad, y la superficie dura. Se puede realizar con soplete o inducción.

Materiales: Antifricción, Plásticos y Cerámicos

Aleaciones Antifricción

Son aleaciones muy resistentes al desgaste con punto de fusión bajo. En caso de que falle el engrase y el calentamiento sea excesivo, el material antifricción se funde. Las principales aleaciones son a base de estaño y a base de plomo.

Plásticos y Aditivos

Los aditivos incluyen resinas (fenólica, poliuretano), cargas, colorantes, plastificantes, catalizadores y endurecedores. Los termoestables son aquellos que, una vez prensados, no pueden volver a su estado plástico primitivo (no reciclables).

Materiales Cerámicos

Sus propiedades incluyen alto punto de fusión, bajo coeficiente de dilatación, alta conductividad calorífica, baja densidad, baja resiliencia y buena resistencia química y a altas temperaturas.

Constituyentes del Acero y Elementos de Aleación

  • Ferrita y Cementita: La cementita es el constituyente más duro de los aceros (superior a 68 HRC).
  • Perlita: Compuesto eutectoide formado por láminas alternadas de ferrita y cementita.
  • Austenita: Solución sólida de carburo de hierro en hierro gamma. Es estable a temperaturas elevadas.

Influencia de los elementos de aleación

  • Carbono: Aumenta la dureza y resistencia, pero disminuye la ductilidad y resiliencia.
  • Manganeso: Favorece la forjabilidad.
  • Silicio: Aumenta la dureza, resistencia y elasticidad.
  • Cromo: Aumenta la dureza y resistencia; esencial para aceros inoxidables.
  • Níquel: Mejora la tenacidad y ductilidad.
  • Wolframio: Mejora la resistencia a altas temperaturas (aceros rápidos).

Templabilidad

Es la capacidad de penetración del temple que tiene un acero. Se mide mediante ensayos de dureza en probetas de distintos diámetros para observar la profundidad del endurecimiento (diagramas en U). La acritud es el aumento de la dureza, fragilidad y resistencia a la tracción por efecto del trabajo en frío.