Optimización de Propiedades en Aceros: Tratamientos Térmicos Isotérmicos y Superficiales

Tratamientos Isotérmicos

Reciben este nombre aquellos tratamientos de los aceros en los que el enfriamiento no se lleva a cabo de forma regular y progresiva, sino que se interrumpe o modifica durante ciertos intervalos de temperatura.

Se usan para obtener piezas con gran tenacidad, con pequeñas deformaciones y tensiones internas.

Se distinguen los siguientes tratamientos:

• Martempering o Temple Escalonado

  La pieza austenizada se introduce en un baño de sales fundidas a una temperatura ligeramente superior a Ms (150-250ºC) y permanece el tiempo necesario para que se uniformicen las temperaturas de la periferia y del núcleo de la pieza sin que se inicie ninguna transformación estructural. Se enfría la pieza al aire, y se obtiene una estructura martensítica a la que se le aplica un proceso de revenido. Con este tratamiento se disminuyen los riesgos de aparición de deformaciones y grietas.

• Austempering o Temple Bainítico

  Después del austenizado se introduce la pieza en un baño de sales que se mantiene a una temperatura superior a Ms (250-400ºC) y en el que permanece el tiempo necesario para conseguir la transformación completa en bainita. La pieza se enfría al aire. Con este tratamiento se anulan los riesgos de grietas y distorsiones.

• Patenting o Patentado

  Consiste en introducir el acero austenizado en un baño de plomo fundido mantenido entre 510 y 540ºC. El tiempo de permanencia en el baño será el necesario para que la estructura del acero se transforme por completo en perlita fina. Se emplea para fabricar alambre.

Temple Superficial a la Llama

En este caso, el calor se aporta aplicando la llama de un soplete a la superficie de la pieza. La temperatura de la llama producida por la combustión de acetileno o propano con oxígeno o aire alcanza 2.000 o 3.000 °C.

Calentando durante pequeños intervalos de tiempo, del orden de segundos, se impide que el calor se transmita hasta el interior de la pieza tratada, de manera que solo su superficie se calienta por encima de la temperatura de austenización. Después de retirar la llama se templa la superficie por inmersión o rociado de agua o aceite. Mediante este tratamiento se consiguen capas duras de 0,8 a 6,5 mm de espesor. Por otra parte, el incremento de volumen debido a la transformación martensítica superficial genera tensiones residuales de compresión en la periferia y de tracción en el núcleo, beneficiosas en lo que respecta al comportamiento a la fatiga del material. Después del temple, la pieza se somete a un proceso de revenido.

El inconveniente de este método radica en la dificultad de controlar la profundidad del temple, así como en la imposibilidad de obtener capas duras inferiores a 0,8 mm.