El documento describe diferentes tratamientos térmicos como el temple, recocido y normalizado. Explica que el temple aumenta la dureza del metal calentándolo y enfriándolo rápidamente para formar martensita. También describe los diferentes tipos de acero, factores que afectan el temple y posibles alteraciones después del proceso.

1. Mario Sevilla
Sofía Velástegui

2. Tratamientos térmicos
 Los tratamientos térmicos más importantes son: temple,
recocido, revenido y normalizado.
 Con su aplicación se consiguen estructuras más blandas y
más mecanizables, con mayor dureza y resistencia. Otro
aspecto que mejoran es la homogeneización de la
estructura.

3. Temple es un 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. Es decir es un proceso de trabajo en
frio que aumenta la dureza del metal, sobre todo en el
caso de aceros con bajo contenido en carbono y de
metales no ferrosos.
Al modificar la estructura cristalina, el temple provoca
variaciones en las propiedades mecánicas y
tecnológicas, algunas de ellas mejoran (dureza, y
resistencia mecánica), mientras que otras, por el
contrario empeoran (fragilidad, tenacidad y
conductividad eléctrica).

4. Dentro de estas características que se modifican del
acero después del temple son
 Aumentar la dureza y la resistencia mecánica.
 Disminuir la tenacidad (aumento de la fragilidad).
 Disminuir el alargamiento unitario.
 Modificar algunas propiedades eléctricas,
magnéticas y químicas.

5. Tipos de acero
 Austenita
 Si al acero lo calentamos a 1000º C, y lo enfriamos rápidamente, uno de los
cristales que obtenemos es la austerita. Es una solución sólida de carburo de
hierro, dúctil y tenaz, blanda, poco magnética y resistente al desgaste.
 Bainita
 Es una mezcla difusa de ferrita y cementita, que se obtiene al transformar
isometricamente la austenita a una temperatura de 250º - 500º C
 Martensita
 Es el constituyente de los aceros cuando están templados, es magnética y
después de la cementita es el componente más duro del acero.
 Ferrita
 Es hierro casi puro con impurezas de silicio y fósforo (Si-P). Es el componente
básico del acero.
 Cementita
 Es el componente mas duro de los aceros con dureza superior a 60Hrc con
moléculas muy cristalizadas y por consiguiente frágil.
 Perlita
 Compuesto formado por ferrita y cementita

6. Los factores que más influyen en el temple son el tamaño de la pieza, su
composición, su grano y 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.
•El medio de enfriamiento, siendo el más adecuado para templar un acero
el que consiga una velocidad de temple ligeramente superior a la crítica.
Existen varios tipos de temple, clasificados en función del resultado que se
quiere obtener y en función templabilidad ( capacidad a la penetración del
temple). Que a su vez depende fundamentalmente, del diámetro o espesor
de la pieza y de la calidad del acero.

7. Los artículos de acero endurecidos calentándolos a
unos 900 grados C. y enfriándolos rápidamente en
aceite 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.

8. 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 hipoeutectoide, y por encima de A1 si el acero es eutectoide
o 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

9. 1. Temple continuo de austenización completa.- se aplica a los aceros
hipoeutectoides. Se calienta el material a 50ºC por encima de la
temperatura crítica superior A3, enfriándose en el medio adecuado para
obtener martensita.
2. Temple continuo de austenización incompleta.- se aplica a los aceros
hipereutectoides. Se calienta el material hasta AC1 +
50ºC, transformándose la perlita en austenita y dejando la cementita
intacta. Se enfría a temperatura superior a la crítica, con lo que la
estructura resultante es de martensita y cementita.
3. Temple superficial.- el núcleo de la pieza permanece
inalterable, blando y con buena tenacidad, y la superficie se transforma en
dura y resistente al rozamiento. Con el temple superficial se consigue que
solamente la zona más exterior se transforme en martensita, y para ello el
tiempo durante el que se mantiene el calentamiento debe ser el adecuado
para que solamente un reducido espesor de acero se transforme en
austenita.

10. 4. Temple Escalonado (Martempering).- consiste en calentar el acero a
temperatura de austenización y mantenerlo el tiempo necesario para que se
transforme completamente en austenita. Posteriormente se enfría en un
baño de sales bruscamente hasta una temperatura próxima pero superior a
Ms, con el fin de homogeneizar la temperatura en toda la masa y se acaba
reduciendo la temperatura para que toda la pieza se transforme en
martensita.
5. Temple isotérmico (Austempering).- consiste en calentar el acero a
temperatura de austenización y mantenerlo el tiempo necesario para
obtener austenita. Posteriormente se enfría bruscamente en un baño de
sales hasta una temperatura determinada, para igualar la temperatura en
toda la masa y luego se vuelve a disminuir la temperatura para que toda la
pieza se transforme en bainita.

11. El temple se consigue al alcanzar la temperatura de
austenización y además que todos los cristales que
componen la masa del acero se transforman en
cristales de astenita, ya que es la única estructura
constituyente del material que al ser enfriados
rápidamente se trasforman en martensita, estructura
que da la máxima dureza a un acero
hipoeutetoide(.83% hasta 0.008%)

12. En el caso de los aceros hipoeutetoide la
temperatura de austenización recomendada es de
unos 30 grados C.
En los ordinarios de carbono hipereutectoides
(mayor % de carbono que los aceros hipoeutetoide).
Se usan temperaturas mayores a los 30 grados C.

13. Los distintos medios de temple utilizados en la
industria ordenados en función de la severidad de
temple de mayor a menor, son los siguientes.
*Agua corriente: es el medio más económico y
antiguo. Se consiguen buenos temples con aceros al
carbono. Las piezas se agitan dentro del agua para
eliminar las burbujas de gas.
*Sales liquidas o fundidas.
*Solución acuosa con 10% de cloruro sódico
*Soluciones acuosas de aceite sulfonado.
*Aceite: enfría más lentamente que el agua.
*Aire: se enfrían las piezas con corrientes de aire. Se
utiliza para los denominadas aceros rápidos.

14. Templabilidad
 Se puede definir la templabilidad
como la aptitud de un acero para
endurecerse por formación de
martensita, como consecuencia
de un tratamiento térmico. Para
determinar el grado de
templabilidad de un acero se
realiza el ensayo Jominy. El
ensayo consiste en realizar el
templado de una probeta de
dimensiones determinadas
según un proceso definido. El
estudio de los resultados permite
definir el comportamiento del
material ante el tratamiento de
temple.

15. Alteraciones después del
temple
Ruptura durante el *Enfriamiento muy drástico
enfriamiento *Retraso en el enfriamiento
*Aceite contaminado
*Mala selección del acero
*Diseño inadecuado.
Baja dureza después del *Temperatura de temple muy baja
temple. *Tiempo muy corto de mantenimiento
*Temperatura muy alta o tiempos muy
largos
*Baja velocidad de enfriamiento.

16. Deformación después del *Calentamiento disparejo
temple. *Enfriamiento en posición inadecuada
*Diferencias de tamaño entre sección y
continuas
Fragilidad excesiva. *Calentamiento a temperaturas muy
altas
*calentamiento irregular