Comprendiendo los Materiales: Temple, Corrosión y Fundiciones Esenciales

Tipos de Temple: Procesos de Endurecimiento del Acero

El temple es un tratamiento térmico fundamental para modificar las propiedades mecánicas de los aceros, aumentando su dureza y resistencia. A continuación, se detallan los principales tipos de temple:

• Temple Continuo de Austenización Completa

  Se aplica a los aceros hipoeutectoides. Consiste en enfriar el material por encima de la temperatura crítica superior y luego enfriarlo en el medio más adecuado. Su principal componente estructural es la martensita.

• Temple Continuo de Austenización Incompleta

  Dirigido a los aceros hipereutectoides. La temperatura se eleva por encima de los 50ºC, transformando la perlita en austenita mientras la cementita permanece intacta. El enfriamiento se realiza a una velocidad superior a la crítica, resultando en una estructura basada en martensita y cementita.

• Temple Martempering (Temple Escalonado)

  El acero se calienta hasta la temperatura de austenización y se mantiene el tiempo necesario para que toda la austenita se transforme. Posteriormente, se enfría en un baño de sales, manteniendo la temperatura constante durante un tiempo determinado. Durante este proceso, el material no sufre ninguna transformación.

• Temple Austempering (Austenizado Isotérmico)

  Similar al martempering, pero el tiempo de permanencia en las sales debe ser lo suficientemente largo para que el material atraviese las curvas de transformación isotérmica.

• Temple Superficial

  Consiste en calentar rápida y superficialmente un material, de tal forma que solo una capa delgada alcanza la temperatura de transformación austenítica. A continuación, se enfría rápidamente para endurecer únicamente la superficie.

Tipos de Corrosión: Degradación de Materiales Metálicos

La corrosión es un proceso de deterioro de los materiales metálicos debido a la interacción química o electroquímica con su entorno. A continuación, se describen los tipos más comunes:

• Corrosión Uniforme

  Se produce cuando el material se expone a un electrolito, actuando zonas como cátodo y otras como ánodo. Estas áreas se reparten al azar y cambian continuamente, lo que da lugar a una corrosión distribuida de manera homogénea sobre toda la superficie.

• Corrosión Galvánica

  Ocurre cuando dos metales diferentes están en contacto en presencia de un electrolito. El metal menos noble (con menor potencial electroquímico) es el que se corroe preferentemente.

• Corrosión por Aireación Diferencial

  Sucede en elementos de un mismo metal que presentan grietas y rendijas. En estas zonas, la suciedad y la humedad penetran, lo que provoca que las áreas interiores queden menos aireadas que las exteriores, creando una diferencia de potencial y, por ende, corrosión.

• Corrosión por Picaduras

  Una pequeña grieta o imperfección en la superficie inicia una oxidación localizada. La superficie bajo esta grieta se queda sin oxígeno, lo que acelera la corrosión en ese punto específico, formando cavidades profundas.

• Corrosión Intergranular

  Se produce cuando en los límites de grano del material ha precipitado una segunda fase (por ejemplo, carburos de cromo en aceros inoxidables). Esto crea una celda galvánica, donde los límites de grano se corroen preferentemente.

• Corrosión por Erosión

  Consiste en la eliminación de la capa protectora de óxido que se forma naturalmente en los metales, debido a la acción mecánica de un fluido en movimiento (líquido o gas con partículas abrasivas). La exposición continua del metal base acelera su deterioro.

• Corrosión por Tensiones

  Un esfuerzo externo o tensiones internas residuales en el material provocan la formación de grietas. Estas grietas actúan como puntos de concentración de esfuerzos, iniciando y propagando la corrosión de manera acelerada.

Fundiciones: Aleaciones de Hierro con Alto Contenido de Carbono

Las fundiciones son aleaciones de hierro y carbono con un contenido de carbono superior al 2%, lo que les confiere propiedades distintivas. Se clasifican principalmente en:

• Fundición Gris

  Se obtiene por enfriamiento lento, lo que permite que la cementita se descomponga y forme grafito en forma de láminas (grafito laminar) dentro de una matriz de hierro gamma o perlita. Es frágil y poco resistente a la tracción, pero muy resistente a la compresión y a las vibraciones, aunque poco dúctil. Se utiliza comúnmente en bloques de motores, tambores de frenos y pistones. Es un material económico y con buenas propiedades de mecanizado.

• Fundición Dúctil (Nodular)

  Se produce añadiendo magnesio (Mg) y cerio (Ce) a la fundición gris líquida. Esto provoca que el grafito se forme en esferoides o nódulos, lo que mejora significativamente sus propiedades. No es frágil y es mucho más resistente a la tracción que la fundición gris, con propiedades mecánicas similares a las de algunos aceros. Se emplea en válvulas, engranajes y cigüeñales.

• Fundición Blanca

  Se obtiene por enfriamiento rápido, lo que impide que la cementita se descomponga y forme grafito. La estructura resultante es dura y frágil, y no es mecanizable. Se utiliza en aplicaciones que requieren alta resistencia al desgaste, como cilindros de trenes de laminación.

• Fundición Maleable

  Se produce a partir de la fundición blanca mediante un tratamiento térmico de calentamiento entre 800 y 900ºC en atmósfera inerte. Durante este proceso, la cementita se descompone en grafito, pero en una forma más compacta y dispersa que en la fundición gris. Sus propiedades son similares a las de la fundición dúctil. Se usa en tubos de dirección, engranajes de transmisión y muelles.