Procesos de temple en el tratamiento térmico de aceros

Temple

Consiste en calentarlos hasta una temperatura elevada, superior a la de austenización, seguido de un enfriamiento lo suficientemente rápido para obtener una estructura martensítica, se obtiene un material muy duro y resistente mecánicamente. El enfriamiento consiste en sumergir la pieza en agua, aceite o aire frío, para conseguir un mejor temple se agita el fluido refrigerante.

Ensayo Jominy

Determina el grado de templabilidad, consiste en mantener constantes los factores que influyen en la profundidad del endurecimiento, excepto la composición. Una probeta de 25 mm de diámetro y 100 mm de longitud se lleva a la temperatura de austenización, el extremo de la pieza se templa mediante un chorro de agua, la velocidad de enfriamiento es máxima en el extremo templado y disminuye a lo largo de la probeta. Cuando se ha enfriado a temperatura ambiente, se desbasta una tira de 0.4 mm de espesor y se determina la dureza y se traza una curva de templabilidad.

Factores que influyen en el temple:

• Composición del acero: fundamentalmente influye el contenido de carbono, hasta llegar a un máximo.
• Temperatura a la que hay que calentar
• Tiempo de calentamiento: relacionado con la masa, para conseguir la austenización
• Velocidad de enfriamiento: factor más importante, condicionado por el medio de temple
• Medio donde se realiza el temple: condiciona la velocidad de enfriamiento
• Tamaño y geometría de la muestra: en una pieza gruesa se necesita más tiempo para que el interior consiga la austenización

Medios de temple

El agua es el que produce temples más rápidos o severos, seguido del aceite que es más efectivo que el aire. El grado de agitación de los medios influye en la velocidad de enfriamiento. Para aceros con alto contenido en carbono se utilizan los aceites. El temple al aire de los aceros al carbono provoca una microestructura casi totalmente perlítica. El agua es un medio rápido de enfriamiento, se consiguen temples muy fuertes y se utiliza para templar aceros al carbono. El aceite enfría más lentamente que el agua y consigue temples más suaves, se usa para aceros aleados.

Tipos de temple

• Continuo de austenización completa: para aceros hipoeutectoides. Se calienta 50ºC por encima de la Ac3 y se enfría en el medio más adecuado. El principal componente es la martensita.
• Continuo de austenización incompleta: para aceros hipereutectoides. Temperatura de calentamiento 50ºC por encima de Ac1, la perlita se transforma en austenita y queda intacta la cementita. Se enfría a velocidad superior a la crítica, estructura resultante mixta (martensita y cementita)
• Martensítico: se calienta a la temperatura de austenización y se mantiene. Después se enfría en un baño de sales manteniendo la temperatura constante durante un tiempo por encima de Ms
• Austempering: similar al anterior. El tiempo de permanencia en las sales debe ser suficientemente largo para que atraviese las curvas y la austenita se transforme en bainita.
• Superficial: se calienta rápida y superficialmente un material, así solo una capa delgada alcanza la temperatura de transformación austenítica, luego se enfría rápidamente. El núcleo permanece inalterado blando y con buena tenacidad frente a la superficie que es dura y resistente al rozamiento.