Temple

   

BILBAINA DE TRATAMIENTOS

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El temple tiene por objeto endurecer, dar tenecidad y aumentar la resistencia de los aceros. Para ello, calentamos los materiales a una temperatura superior a la critica (Ac3), enfriandolos despues rapidamente.

Al calentar un material por encima del punto critico Ac3 se modifica la estructura cristalina que tenia a la temperatura ambiente, quedando el acero formado a esa temperatura por cristales de austenita.

Si el acero se enfría rápidamente desde la zona de austenita, el carbono no puede desprenderse, y como es imposible detener la transformación de hierro gamma a hierro alfa, con capacidades de disolución de carbono muy diferentes, se produce una solución sólida sobresaturada de carbono en hierro alfa que se conoce como martensita.

La dureza de la martensita es tanto mayor, cuanto mas cantidad de carbono esté disuelto en esta, y se explica por el fenómeno de que su red cristalina está muy deformada por los átomos de carbono. Esto hace que el cristal elemental de la red cristalina de la martensita nos sea cúbico sino tetragonal. Lo que a su vez dificulta su deformación plástica.

engranes_planetariosEl enfriamiento para el proceso de templado puede efectuarse a diferentes velocidades, de acuerdo a los fines perseguidos, y del tipo de acero (cantidad de carbono y otros elementos aleantes) los mas usados son: Agua. Aceite. Sales fundidas. Soluciones salinas, y hasta el aire para ciertos aceros aleados.

La estructura de la martensita es inestable, con una gran dureza y una fragilidad considerable, por lo que el proceso completo siempre debe acompañarse de uno o varios revenidos que liberaran de tensiones de temple al acero, dotandole de mayor tenacidad y disminuyendo ligeramente la dureza del acero.

Se distinguen tres tipos de revenido:

Revenido de bajas temperaturas (entre 180 y 220oC); Con él se reducen las tensiones internas pero se conserva la estructura martesítica. Se usa en el revenido de herramientas de corte, en las que debe mantenerse la dureza y resistencia al desgaste.

Revenido a medias temperaturas (entre 300-400 oC); A estas temperaturas la martensita se modifica y se transforma en lo que se conoce como troostita y se aplica en los muelles o matrices.

Revenido de altas temperaturas (500-550 oC); A estas temperaturas la troostita se convierte en otra forma llamada sorbita, se aplica fundamentalmente para el acero de construcción. La troostita y la sorbita obtenidas durante el revenido de la martensita, sobrepasan por su tenacidad, las estructuras análogas que se obtienen durante el enfriamiento directamente a partir de la austenita.

DEFINICIONES DE INTERES METALURGICO

FERRITA

La ferrita es hierro alfa o sea hierro casi puro, que puede contener en solucion pequeñas cantidades de silicio, fosforo, y otras impurezas.En los aceros aleados suelen formar solución solida con la ferrita el niquel, manganeso, cobre, silicio, aluminio,etc.En la cristalización el cubo elemental esta formado por 8 atomos,situados en los vertices y uno en el centro. Tiene una resistencia de unos 28 Kg/mm2, 35% de alargamiento y una dureza de 90 brinell. Es el mas blando y ductil de todos los constituyentes del acero

CEMENTITA

La cementita es carburo de hierro,CFe3. Es el constituyente mas duro y fragil de los aceros al carbono y su dureza es superior a 68 HRc.

PERLITA

Es un constituyente eutectoide formado por capas alternadas de ferrita y cementita. Es de composición quimica constante y definida, contiene seis partes de ferrita por una de cementita. Tiene una resistencia de 80 Kg/mm2 y un alargamiento de 15%. A mayor velocidad de enfriamiento las capas aparecen mas compactas,a menor velocidad la perlira sera mas gruesa.

AUSTENITA

Es una solución sólida de carbono en hierro gamma. Puede contener desde 0 a 1.7% de carbono y es ,por lo tanto, un constituyente de composición variable. Todos los aceros se encuentran formados por cristales de austenita cuando se calientana temperatura superior a la critica Ac3. Aunque generalmente es un constituyente inestable,se puede obtener esaestructura a la temteratura ambiente por enfriamiento rapido de los aceros de alto contenido en carbono o de muy alta aleación.

MARTENSITA

Es el constituyente tipico de los aceros templados, esta formada por una solución sobresturada de carbono en hierro alfa, y se obtiane por enfriamiento rapido de lo aceros desde alta temperatura. Sus propiedades fisicas varian con su composición, aumentando su dureza resistencia y fragilidad con el contenido de carbono. Despues de los carburos y la cementita, es el constituyente mas duro de los aceros, con una resistencia de 170/250 Kg/mm2, una dureza de 50 a 70 HRc y alargamiento de 2.5 a 0.5%.

TAMAÑO DE GRANO
Desde hace muchos años se sabe que existe una importante relación entre la tenacidad y el tamaño de grano de los aceros.Los aceros de grano fino han sido los de mayor consumo del mercado porque las herramientas y piezas fabricadas con estos aceros, tienen mayor tenacidadque las fabricadas con acero de grano grueso.
Réaumur observó en sus trabajos hacia el año 1722, que al aumentar la temperatura de temple de los aceros, el grano de temple de las fracturas era cada vez mas grosero, siendo a su vez el acero resultante mas fragil.Asi mismo, tambien observo como la penetración de temple o templabilidad era menor en los aceros de grano fino.
A medida que el uso del acero se generaliza en industria, a comienzos del siglo xx, adquiere mas importancia el tamaño de grano, siendo la empresa sueca, Uddeholm, la primera en clasificar los aceros en función de su factura, de 1 a 5, mas tarde ampliaron el rango de 1 a 10, buscando rangos intermedios de afinación.
Hacia 1930, investigadores de instituto americano del acero, observaron al estudiar