templado

1. Tratamientos térmicos
TEMPLADO
Nombre de la materia: PROCESOS DE FABRICACIÓN grupo: A
Nombre de los integrantes de equipo:
Jorge Luis Hernández Hernández 19590456
Sergio Resendiz Pedraza 18590135
Fernando Pérez Uribe 18590465
Cruz Hernández Eduardo 1959403
Isis Alondra Martínez Guerrero19590495

2. ¿Que es el temple?
• Es uno de los principales tratamientos térmicos que se realizan
y lo que hace es disminuir y afinar el tamaño del grano de la
alineación de acero correspondiente. Se pretende la obtención
de una estructura totalmente martensítica
• El temple es un tratamiento térmico al que se somete al acero,
concretamente a piezas o masas metálicas ya conformadas en
el mecanizado, para aumentar su dureza, resistencia a
esfuerzos y tenacidad. El proceso se lleva a cabo calentando el
acero a una temperatura aproximada de 915°C en el cual
la ferrita se convierte en austenita, después la masa metálica es
enfriada rápidamente, sumergiéndola o rociándola en agua, en
aceite o en otros fluidos o sales. Después del temple siempre
se suele hacer un revenido..
• Se basa en calentar la pieza a una temperatura comprendida
ente 700 ºC y 1000 ºC, para luego enfriarla rápidamente
controlando el tiempo de calentamiento y de enfriamiento.

3. Características generales del temple
• Es el tratamiento térmico más importante que se realiza
• Aumentar la dureza y resistencia mecánica
• La temperatura de calentamiento puede variar de acuerdo a las características de
la pieza y resistencia que se desea obtener.
• El enfriamiento es rápido
• Si el temple es muy enérgico las piezas se pueden agrietar.
Los artículos de acero endurecidos calentándolos a unos 900
grados C. y enfriándolos rápidamente enaceite animal, mineral
o vegetal o agua o soluciones salinas, se vuelven duros y
quebradizos. Si se vuelven a calentar a una temperatura menor
se reduce su dureza pero se mejora su tenacidad. El equilibrio
adecuado entre dureza y tenacidad se logra controlando la
temperatura a la que se recalienta el acero y la duración del
calentamiento.

4. Medios de enfriamiento del temple
• Es deseable que el medio de enfriamiento para el temple enfríe con
rapidez en la zona de temperaturas donde la austenita tiene poca
estabilidad (600-5500C, y con lentitud en la zona de temperaturas de
la transformación martensítica(300-200o)C.
• Aceites
• Agua y soluciones acuosas
• Sales y metales fundidos

5. Tipos de temple
• Temple continuo de austenización
completa.
• Temple continuo de austenización
incompleta.
• Temple martensítico o martempering
• Temple austempering.
• Temple superficial.

6. Temperatura
• En el caso de los aceros hipoeutectoides la temperatura de
austenización recomendada es de unos 30 grados Celsius por encima
de su temperatura critica superior, Ac3.
• Esta temperatura es la misma que se indica para otro tratamiento
térmico como es el recocido. Si el calentamiento se produce a
temperaturas inferiores a A3, quedará sin transformarse cierta
cantidad de ferrita proeutectoide; la cual después del temple, dará
origen a la existencia de puntos blandos y una dureza menor.
• En los ordinarios de carbono hipereutectoides, la temperatura de
austenización se encuentra normalmente las líneas Acm y A3 ( como
se demuestra en el diagrama de hierro carbono ) La línea Acm tiene
una pendiente tan pronunciada, que para que se disuelva toda la
cementita proeutectoide, se requiere temperaturas muy elevadas con
el consiguiente desarrollo del tamaño de grano austenítico y la
formación de una fase grosera y perjudicial que puede dar origen a la
aparición de grietas en el enfriamiento.

7. Homogeneidad de la Austenita
• se refiere a la uniformidad que presentan los granos de austenita en cuanto al contenido de carbono. Si
se calienta un acero tipo hipo eutectoide a la temperatura de temple, cuando por el calentamiento el
acero atraviesa la línea AC1, los granos de austenita formados por transformación de la perlita,
contendrán 0,8% de carbono.
• Al proseguir el calentamiento, la ferrita proeutectoide se disolverá y los granos de austenita formados
contendrán muy poco carbono por lo que, cuando se atraviesa la línea Ac3 el contenido de carbono de
los granos de austenita no será igual en todos ellos. En el Temple los granos de austenita más pobres en
carbono, como tienen una velocidad crítica de temple elevada, tenderán a transformarse en estructuras
no martensíticas; mientras que los de mayor contenido de carbono, al tener una velocidad critica de
temple pequeña, se transformaran en martensítica.
• Lo anterior da lugar a que la micro estructura formada no sea uniforme y posea una dureza variable. Este
inconveniente puede evitarse calentando el material muy lentamente, con lo cual el carbono tiene
suficiente tiempo para difundir, obteniéndose una micro estructura uniforme. Pero debido a la excesiva
duración de este proceso, hace que no sea aplicable industrialmente.
• Un proceso que resulta más adecuado, consiste en mantener el material en cierto tiempo a la
temperatura de austenización, ya que a dicha temperatura el carbono se difunde más rápidamente y las
uniformidades logran al cabo de un breve periodo de tiempo.
• Sin embargo, como se estableció para el recocido, para tener la seguridad que el carbono sea difundido
totalmente, es recomendable mantener el material a la temperatura de austenización una hora por
pulgada de diámetro o espesor.

8. Templabilidad de los aceros
• Temple
• Temple, en metalurgia e ingeniería, proceso de baja
temperatura en el tratamiento térmico del acero con el
que se obtiene el equilibrio deseado entre la dureza y la
tenacidad del producto terminado. Los artículos de acero
endurecidos calentándolos a unos 900 °C y enfriándolos
rápidamente en aceite o agua se vuelven duros y
quebradizos.
• Si se vuelven a calentar a una temperatura menor se
reduce su dureza pero se mejora su tenacidad.
• El equilibrio adecuado entre dureza y tenacidad se
logra controlando la temperatura a la que se recalienta el
acero y la duración del calentamiento. La temperatura se
determina con un instrumento conocido como pirómetro;
en el pasado se hacía observando el color de la capa de
óxido que se formaba sobre el metal durante el
calentamiento.

9. Factores que influyen en la velocidad de la cristalización perlítica
• los factores principales que influyen en la velocidad de la
cristalización perlítica son:
• la composición de la austenita: todos los elementos solubles en la
austenita (a excepción del cobalto), retardan la transformación;
• la austenita insolubles ( carburos, óxidos, compuestos Inter
metálicos); estas partículas aceleran la transformación, ya que son
centros de cristalización adicionales y aumentan el n.c. en la
transformación austenita en perlita.
• Austenita heterogénea, la cual se transforma más rápidamente en
perlita, porque la velocidad de transformación está determinada en
este caso por la parte menos saturada de la solución sólida.

10. Ensayo Jominy
• La influencia de la composición sobre la habilidad del acero para
transformarse en martensita para un tratamiento de temple en
particular es relacionada a un parámetro llamado Templabilidad.
Para cada aleación de acero hay una relación especifica entre las
propiedades mecánicas y la velocidad de enfriamiento.
• La templabilidad es utilizada para describir la habilidad de una
aleación para ser endurecida por la formación de martensita como
resultado de un tratamiento térmico. Un procedimiento estándar
que es ampliamente utilizado para determinar la templabilidad es
el ensayo jominy.
• La adición de elementos aleantes o el engrosamiento del grano
austenítico incrementa la templabilidad de un acero. Cualquier
acero que tiene una velocidad critica de enfriamiento baja se
endurecerá mas profundamente que uno que tiene una velocidad
de enfriamiento alta de templado. La dimensión de la pieza que va
ser templada tiene un efecto directo sobre la templabilidad del
material. El objetivo del experimento es tomar las lecturas de
dureza Rockwell en escala “C” a lo largo de una superficie plana
maquinada en una probeta Jominy y plotear dureza versus
distancia del extremo templado.
• El Objetivo
• Aprender como realizar un ensayo Jominy.
• Entender el efecto que el contenido de carbón y los elementos de
aleación tienen sobre las curvas Jominy.
• Calcular el diámetro crítico ideal de el acero usado en este
experimento.
• Al final del experimento se tomará las lecturas de dureza Rockwell
en escala c" a lo largo de una superficie plana maquinada en una
probeta Jominy y plotear dureza versus distancia del extremo
templado.
• Equipos
• Horno Eléctrico
• Dispositivo Jominy.
• Probeta Jominy (Hecho según la norma ASTM A255-96.)
• Durómetro Rockwell.
• Las probetas Jominy son las que siguen:
• Aleación Composición 1018 0.18%C, 0.6%Mn, 0.3%Si 1040
0.40%C, 0.8%Mn, 0.3%Si 4140 0.40%C, 0.88%Mn, 0.95%Cr,
0.20%Mo

11. Procedimiento
• Precalentamiento del horno 850 C°.
• Colocar el espécimen Jominy 1018 , 1040 en el horno y mantener durante media hora a la temperatura
de 850 °C
• Colocar el espécimen Jominy 4140 en el horno y mantener durante media hora a la temperatura de 1550
F° 850 °C
• Abra la llave de agua del dispositivo Jominy. Ajuste la columna de agua libre a una altura de 2.5 in.
• Remover el espécimen del horno y colocarlo en el dispositivo jominy en un tiempo no mayor a 5
segundos. Abrir la llave de agua para que se enfrié la parte baja de la probeta sin que el agua moje los
lados de la probeta deje correr el agua durante 10 minutos.
• Remover la probeta Jominy del dispositivo y maquinar una superficie plana e 0,015 in en uno de los
lados de la probeta.
• Marcar los puntos en la superficie anterior a intervalos de 1/16 in. Hasta una distancia de 1 in. A
intervalos de 1/8” en la segunda pulgada y a intervalos de ¼” en la tercera pulgada tomados Del extremo
templado tal como se muestra en la figura 2.
• Tomar lecturas de dureza Rockwell en escala "C" a intervalos. En cada punto marcado previamente en la
etapa anterior.
• Plotear los datos obtenidos como dureza Rockwell versus Distancia del extremo templado

12. Factores que influyen en el temple.
Los factores que más influyen en el temple
• son el tamaño de la pieza,
• Su composición
• su grano
• el medio de enfriamiento adecuado
• El tamaño de la pieza, puesto que cuanto más espesor
tenga la pieza más habrá que aumentar el tiempo de
duración del proceso de calentamiento y de enfriamiento
• La composición química del acero, ya que en general, los
aceros aleados son más fácilmente templables.
• •El tamaño del grano influye principalmente en la velocidad
crítica del temple, teniendo más templabilidad el de grano
grueso

13. Calentamiento del temple
1.Los artículos de acero endurecidos calentándolos a unos 900
grados C. y enfriándolos rápidamente enaceite animal, mineral o
vegetal o agua o soluciones salinas, se vuelven duros y quebradizos.
Si se vuelven a calentar a una temperatura menor se reduce su
dureza pero se mejora su tenacidad. El equilibrio adecuado entre
dureza y tenacidad se logra controlando la temperatura a la que se
recalienta el acero y la duración del calentamiento.
Calentamiento del metal Se realiza en horno, siendo lento al hasta los
500ºC y rápido hasta la temperatura de temple, por encima de A3 si el
acero es hipo eutectoide, y por encima de A1 si el acero es
eutectoideo hipereutectoide. Homogeneización de la temperatura Se
mantiene a la temperatura de temple durante un determinado tiempo
a la pieza para que se homogenice en todo el volumen de la pieza a
templar. Este tiempo se estima experimentalmente para cada pieza,
aunque se puede calcular aproximadamente Enfriamiento rápido Se
saca la pieza del horno y se enfría el material en un fluido
denominado medio de temple a una velocidad superior a la crítica de
temple con objeto de obtener una estructura martensítica, y así
mejorar la dureza y resistencia del acero

14. Horno de temple
• Los hornos para calentar piezas pequeñas que se desea templar, son cajas
metálicas que en su interior van recubiertas de material refractario para evitar
pérdidas de calor, estas cajas llevan incorporadas varias resistencias eléctricas que
producen el calentamiento de las piezas a la temperatura requerida y llevan
incorporado un reloj programador para el control del tiempo de calentamiento y un
pirómetro que facilita el conocimiento de la temperatura que hay en el interior del
horno.
• En el caso de elementos de gran tamaño, como tubos, los hornos están formados por
cámaras; cada cámara tiene el largo del tubo y en cada cámara hay de una serie de
quemadores que se encargan del calentamiento de cada cámara. Para
poder monitorear la temperatura se usa el termopar y para controlar el horno se usa
el PLC o computadoras.

15. Medios de enfriamiento
El medio de temple ideal sería aquel que fuera capaz de comunicar inicialmente al acero una
velocidad de enfriamiento superior a la crítica de tal forma que no haya posibilidad que se realice
transformación en la zona correspondiente a la nariz perlítica del diagrama T-I, y después en la
zona de temperaturas inferiores, una velocidad de enfriamiento pequeño para que no aparezcan
deformaciones. Desgraciadamente no existe medio alguno que presente estas propiedades
ideales.
Así, en el agua y en las soluciones acuosas de sales inorgánicas se logran las etapas 1 y 2
velocidades iniciales de enfriamiento elevadas, pero lamentablemente estas se mantienen
durante el enfriamiento a bajas temperaturas con el consiguiente peligro que aparezcan grietas y
deformaciones. En los aceites de temples normales, la etapa 1 o de enfriamiento por capa de
vapor es más larga, mientras que la 2 es más corta, siendo la velocidad de enfriamiento menor.
Los distintos medios de temple utilizados en la industria ordenados en función de la severidad de
temple de mayor a menor, son los siguientes:
•Solución acuosa con 10% de
cloruro sódico (salmuera)
•Agua corriente
•Sales liquidas o fundidas
•Soluciones acuosas de aceite
sulfonato
•Aceite
•Aire

16. Esferoidita
Para suavizar los aceros endurecidos al aire y llevar
a cabo operaciones de maquinado, los aceros se
calientan justo debajo de la temperatura crítica
inferior (640 a 690 °C). La cementita se convierte en
pequeñas esferas redondas conocidas como
esferoiditas. Es un microconstituyente que aparece
en algunos aceros. Está formado por una matriz
ferrítica con partículas gruesas de cementita. En esta
estructura las dislocaciones encuentran muchas
menos intercaras cementita - ferrita que en la perlita
y otros microconstituyentes y esto hace que las
dislocaciones se propaguen con facilidad, formando
aleaciones muy dúctiles y tenaces. Instituto
Tecnológico de Sonora Ingeniería de los Materiales
H. Esferoidita.

17. Bainita
Tiene una estructura parecida a agujas y se encuentran en
los aceros aleados. Se parece a la martensita. Durante el
tratamiento térmico, la bainita inferior se forma a 325°C y la
bainita superior a 400°C. La estructura de la bainita inferior es
de alguna manera similar a la martensita ligeramente
templada. A diferencia de la perlita, la ferrita y la cementita, la
bainita no están presentes en formas que dependen de la
aleación y la temperatura de transformación. La
microestructura depende de la temperatura y se distinguen
dos morfologías: Bainita superior: Se forma en rangos de
temperatura inmediatamenta inferiores a los de perlita. se
compone de agujas o bastones de ferrita con cementita entre
ellas. Bainita inferior: Se forma a temperatura del orden de la
martensita

18. Martensita
también se le conoce como hierro α y contiene un máximo de 0.025%
de carbono en solución sólida. Es estable debajo de la temperatura
crítica superior, tiene una estructura BCC y es suave, maleable y dúctil.
Su dureza varía de 60 a 90 BHN (dureza de Brinell).
Solución sólida intersticial de una pequeña cantidad de C disuelto en
hierro alfa.
Máxima solubilidad, 0,025% de C a 723ºC. Disuelve sólo 0,008% de C
a temperatura ambiente. Es la estructura más suave del diagrama.
Carga de rotura, 40 psi, dureza menor que Rockwell , elongación 40%
en dos pulgadas A. Ferrita. Instituto Tecnológico de Sonora Ingeniería
de los Materiales La ferrita se observa al microscopio como granos
poligonales

19. Alteraciones después del temple
Enfriamiento muy drástico
enfriamiento
Retraso en el enfriamiento
Aceite contaminado
Mala selección del acero
Diseño inadecuado.
Baja dureza después del temple
Temperatura de temple muy
baja.
Tiempo muy corto de
mantenimiento
Temperatura muy alta o tiempo
muy largos
Baja velocidad de enfriamiento.
Deformación después del temple
Calentamiento disparejo temple.
Enfriamiento en posición
inadecuada
Diferencias de tamaño entre
sección y continuas Fragilidad
excesivo
Calentamiento a temperaturas
muy altas
calentamiento irregular