1. Ing. Fredy Llano M

2. 2

3. Tratamiento térmico de temple
Tipo: endurecedor
El temple es un tratamiento térmico que consiste en calentar un
producto siderúrgico (acero), durante cierto tiempo, a una
temperatura generalmente por encima del punto crítico superior y
luego enfriarlo bruscamente en un medio líquido o gaseoso.
Características
 Aplicable a aleaciones (aceros) que presenten cambios de fase
mediante calentamiento -aleaciones con al menos dos fases de baja
temperatura-.
 Aumento de la solubilidad en la fase de mayor temperatura.
 El enfriamiento debe permitir la obtención de fases de no
equilibrio.
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4. 4

5. 5

6. Objetivos del temple
Con el temple se persiguen distintos objetivos entre los que se
encuentra obtener la estructura martensítica que modifica las distintas
propiedades del producto siderúrgico de las siguientes formas:
Propiedades físicas
Densidad: los aceros (también las fundiciones) aumentan de volumen
por acción de este tratamiento.
Resistividad: la resistencia eléctrica del acero aumenta.
Magnetismo: la intensidad magnética del acero disminuye.
Sonoridad: la sonoridad del acero disminuye.
Propiedades mecánicas
Aumentan: la tensión de rotura por tracción, el límite elástico y la
dureza.
Disminuyen: el alargamiento, la estricción y la resiliencia. 6

7. Propiedades químicas
Aumenta la resistencia al ataque químico de ciertos ácidos con
respecto a la que poseen en estado no templado.
Factores del temple
Los factores que tienen relación directa con el temple son:
Composición química y estado estructural del acero antes del temple
Temperatura del temple
Tiempo de calentamiento
Velocidad de enfriamiento
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8. Tipos de temple
 Según la temperatura de calentamiento
 Temple completo
 Temple incompleto
 Según el modo de enfriamiento
 Temple en un solo medio
 Temple interrumpido
 Temple escalonado
 Según la sección de la pieza (masa)
 Temple volumétrico 8
 Temple superficial

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10. 10
Etapas de enfriamiento en el temple

11. 11

12.  C<0.6%→cintas de diferentes pero limitadas orientaciones.
Estructura muy distorsionada y con muchas dislocaciones
 1.0%<C→láminas de distintos tamaños y con estructura fina de
placas paralelas. Normalmente rodeadas de austenita
 0.6%<C<1.0%→mezcla de cintas y láminas

13. Configuración de la martensita
Composición = Composición
Las posiciones relativas de los
Fase Madre (austenita) Fase Producto (Martensita) átomos no se modifican
Conforme aumenta el porcentaje de
carbono, más sitios intersticiales se
llenan con átomos de carbono
BCC haciéndose la estructura tetragonal de
la martensita más pronunciada:
FCC
BCT

14. Temple superficial del acero
Las capas superficiales de la pieza se calientan rápidamente a
temperaturas superiores a las criticas (obtener γ), seguidas de
un enfriamiento también muy rápido, de manera que sólo
estas capas logren transformarse en martensita. Así se
consigue que el núcleo de la pieza quede blando y tenaz y por
el contrario, la superficie exterior queda dura y resistente.
Este tipo de temple es empleado para endurecer superficies de
piezas de gran tamaño, como por ejemplo: bancadas de
máquinas, guías de carros deslizantes, etc.
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15. 15

16. Temple superficial del
acero
 Temple a la llama
 Temple por inducción
Características
 Permiten la realización del temple en regiones localizadas
 Aumenta la resistencia al desgaste superficial
 Aumento de la resistencia a la fatiga en piezas solicitadas a
esfuerzos cíclicos
 Disminución de distorsiones
 Permiten repetición de resultados
 Permiten tratar piezas de grandes dimensiones (masa)
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17. Temple a la llama
La capa superficial de la pieza se calienta con la llama de un
soplete de oxiacetileno hasta la temperatura de temple y se
enfría con un chorro de agua.
Profundidad de temple: 0,8 mm hasta 6,4 ó más.
Métodos
 Estacionario: piezas pequeñas, obtención de pequeñas
profundidades superficiales –levas, palancas, cuchillos-
 Progresivo: piezas de máquinas –ejes, pines, engranajes,
tornillos-
 Giratorio: piezas circulares-ejes cortos, ruedas, engranajes-
 Progresivo giratorio: piezas largas y circulares
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18. Temple por inducción
El calentamiento se produce por inducción electromagnética o
inducción de corrientes eléctricas parásitas en el material por
calentar. Las corrientes parásitas disipan energía y originan el
calentamiento .
Profundidad: 0,5 a 15 mm
Componentes
 Bobina de inducción
 Fuente de energía de corriente alterna
 Pieza
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19. ρ:resistividad eléctrica Ω-cm
ρ µ: permeabilidad magnética
δ = 5030 δ: profundidad cm
µf f: frecuencia Hz
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Bobinas para calentamiento por inducción

20. Otros métodos de temple
 Austempering
 Martempering
Austempering
Tiene por objetivo la obtención en la pieza de una estructura
completamente bainítica.
Este procedimiento tiene la ventaja de presentar las tensiones ,
deformaciones y grietas que presenta el temple en medios
severos (aceros 0,5 a 1,5 %C).
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21. Austempering
21

22. Martempering
Su objetivo es la obtención de martensita sin riesgos de
tensiones, deformaciones o grietas en la pieza.
Modificación en el procedimiento de enfriamiento del acero
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23. Tratamiento térmico de Revenido
Un acero cuya estructura martensítica esté recién formada es muy dura y al
mismo tiempo es muy frágil. Su fragilidad es en parte debido a las
propiedades intrínsecas de la martensita y en parte a los esfuerzos
internos
que acompañan a la transformación martensítica.
Al hacer un tratamiento térmico de revenido al acero previamente templado
a temperaturas por debajo de A1, se aumenta su ductilidad con un
descenso de su dureza.
Transformación de las estructuras
Las propiedades mecánicas obtenidas después de un revenido dependen de
las transformaciones de los constituyentes obtenidos en el temple.
La ferrita, a perlita y la bainita que están relativamente próximas del estado
de equilibrio prácticamente no se alteran.
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24. Revenid
o 24

25. La martensita y la austenita residual, estructuras fuera del
equilibrio, van a transformarse, siendo responsables por las
alteraciones significativas en las propiedades mecánicas.
Etapas del revenido
Entre 100 y 2000C
Conservar la mayor dureza posible
La martensita cambia de tetragonal a cúbica
Precipitación de carburo épsilon.
La martensita se queda con el 25% del carbono
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26. Entre 230 y 3700C
Transformación de la austenita residual en bainita inferior
Pérdida de la tenacidad en el acero –fragilidad de revenido-
Entre 370 y 6750C
Precipitación de cementíta
 Fragilidad Krupp
Endurecimiento secundario (precipitación de carburos
aleados)
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27. 27

28. 28

29. Endurecimiento secundario de diferentes aceros
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30. 30

31. Tratamiento criogénico (sub-cero)
 Tratamiento posterior al temple que se realiza a fin de transformar
la austenita retenida a martensita.
 Normalmente se realiza a nivel industrial a - 80 ºC, aunque algunos
procesos utilizan temperaturas inferiores del orden de los -190 oC,
los principales beneficios se obtienen en el rango de los - 80 oC,
haciendo que el proceso adecuado en términos costo/beneficio.
 Posteriormente al tratamiento en frío, se realizan los revenidos
para transformar la martensita formada tanto en el temple como
en el criogenizado.
 Su aplicación implica riesgos para algunas herramientas de forma
complicada, ya que se inducen fuertes tensiones térmicas que
pueden ocasionar la ruptura de la pieza.
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32. Defectos en el temple
Deformaciones
Orígenes :
 Tensiones internas localmente arriba del limite elasticidad del
material
 Tensiones residuales presentes antes del tratamiento
 Tensiones de transformación metalúrgica
 Tensiones térmicas
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33. Causas :
 Maquinado anterior provocando tensiones internas
muy altas
 Posicionamiento de las piezas en la carga de
tratamiento térmico
 Problemas al cruzar las temperaturas críticas
 Gradientes térmicos provocados por :
 Piezas masivas
 Diferencias de sección importantes
 Variación muy rápida de temperatura
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34. Soluciones :
 Tratamiento de relevado de esfuerzos antes del temple
 Buena colocación de las piezas en la carga de
tratamiento térmico
 Cruzar lentamente las temperaturas críticas
 Disminución de los gradientes térmicos
*En algunos casos el defecto es irreparable
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35. 35
Forma de colocar piezas en el horno para su calentamiento

36. Cambios de volumen
Orígenes :
Modificaciones de la microestructura debidas a los tratamientos
térmicos (diferencias de densidades antes y después del
tratamiento)
Causas :
 Ciclo de tratamiento térmico
 Tipo de acero
Soluciones :
 Utilizar gráficas de cambio de volumen por acero para dejar
sobreespesor para mecanizar una vez que ha revenido.
 Cambiar de acero
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37. Defecto Causa Forma de Solución
detección
Baja dureza Baja velocidad de Ensayo de dureza Repetir el TT
enfriamiento
Temperatura de
sostenimiento
inadecuada
Puntos blandos Enfriamiento Ensayo de dureza Repetir el TT
inadecuado
Contaminación del acero
con escorias
Contacto entre piezas
Grietas Tensiones causadas por Inspección Es irreparable
calentamientos o visual Medios preventivos
enfriamientos END Temple escalonado
inadecuados Evitar ángulos
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agudos y cambios de
sección grandes

38. Defecto Causa Forma de Solución
detección
Fragilidad Alta Ensayo de Repetir TT
Estructura temperatura de impacto(inspecció
granular gruesa sostenimiento n visual de la
Sostenimiento fractura)
prolongado
Oxidación y Atmosfera Inspección visual Usar medios
descarburación oxidante o carburantes
descarburante (carbón,
limadura de
hierro).
Atmósfera
controlada
Mecanizar
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39. » SMITH, William F. Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales, 3 Ed. Mc
Graw –Hill, 1998.
» ASKELAND, Donald R. Ciencia e ingeniería de los materiales. 3 Ed. International
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» CALLISTER, William D, Jr. Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los materiales,
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» AVNER, Sydney. Introducción a la metalurgia física. 2 Ed. Mc Graw-Hill. 1988
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» PERO-SANZ ELORZ. José Antonio. Aceros, metalurgia física, selección y diseño.1 Ed.
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