TRATAMIENTO TRMICO DEL ACERO

Temple

Qu es el temple de los aceros? El temple es un tratamiento trmico al que se somete al acero, concretamente a piezas o masas metlicas ya conformadas en el mecanizado, para aumentar su dureza, resistencia a esfuerzos y tenacidad. Con el temple se busca la fijacin de las estructuras, a temperatura normal, que son propias de temperaturas altas. Por eso las estructuras templadas son inestables y se les llama metaestables. El proceso se lleva a cabo calentando el acero a una temperatura aproximada de 915C en el cual la ferrita se convierte en austenita, despus la masa metlica es enfriada rpidamente. Es uno de los principales tratamientos trmicos que se realizan y lo que hace es disminuir y afinar el tamao del grano de la alineacin de acero correspondiente Cmo se lleva a cabo? El temple se lleva a cabo calentando el acero a una temperatura aproximada de 915C en el cual la ferrita se convierte en austenita, despus es enfriado rpidamente. El enfriamiento para el proceso de templado puede efectuarse a diferentes velocidades de acuerdo a los fines perseguidos y del tipo de acero (cantidad de carbono y otros elementos aleantes) los mas usados son: * Agua. * Aceite. * Sales fundidas. * Soluciones salinas. * El aire para ciertos aceros aleados. Cules son los aceros ms aptos para el temple? Los aceros ms aptos para el temple son todos aquellos que contenga ms del 0,3% de carbono, por ello al templar un acero no se necesariamente obtendr la mxima dureza que pueda lograr, ya que ste depende del contenido del carbn que tenga la pieza. Los resultados del temple dependen de las caractersticas de enfriamiento del medio de temple, de la posibilidad del acero de ser endurecido. Estos se pueden cambiar variando la composicin del acero, el tipo de medio de temple, la agitacin o la temperatura del medio templante.

Existe dos tipos de temple:

Temple de precipitacin: Este se utiliza principalmente en la aleaciones de aluminio, manganeso y cobre, la dureza que obtiene es por medio de un compuesto qumico que pone en tensin los cristales y los endurece, este va obteniendo la dureza mediante se en fra por la precipitacin (aceleracin) qumico.

Temple de martensitico: Este debe su nombre al duro obtenido en este

temple que es el martensita, este consta de hierro alfa sobresaturado de carbono que distorsiona los cristales del hierro alfa y los pone en tensin por eso los endurece.

El proceso bsico para endurecer el acero mediante tratamiento trmico consiste en calentar el metal hasta una temperatura a la que se forma austenita, generalmente entre los 750 y 850 C, y despus enfriarlo con rapidez sumergindolo en agua o aceite. Estos tratamientos de endurecimiento, que forman martensita, crean grandes tensiones internas en el metal, que se eliminan mediante el temple o el recocido, que consiste en volver a calentar el acero hasta una temperatura menor. El temple reduce la dureza y resistencia y aumenta la ductilidad y la tenacidad.

El objetivo fundamental del proceso de tratamiento trmico es controlar la cantidad, tamao, forma y distribucin de las partculas de cementita contenidas en la ferrita, que a su vez determinan las propiedades fsicas del acero.

Hay muchas variaciones del proceso bsico. Los ingenieros metalrgicos han descubierto que el cambio de austenita a martensita se produce en la ltima fase del enfriamiento, y que la transformacin se ve acompaada de un cambio de volumen que puede agrietar el metal si el enfriamiento es demasiado rpido. Se han desarrollado tres procesos relativamente nuevos para evitar el agrietamiento. En el templado prolongado, el acero se retira del bao de enfriamiento cuando ha alcanzado la temperatura en la que empieza a formarse la martensita, y a continuacin se enfra despacio en el aire. En el martemplado, el acero se retira del bao en el mismo momento que el templado prolongado y se coloca en un bao de temperatura constante hasta que alcanza una temperatura uniforme en toda su seccin transversal. Despus se deja enfriar el acero en aire a lo largo del rango de temperaturas de formacin de la martensita, que en la mayora de los aceros va desde unos 300 C hasta la temperatura ambiente. En el austemplado, el acero se enfra en un bao de metal o sal mantenido de forma constante a la temperatura en que se produce el cambio estructural deseado, y se conserva en ese bao hasta que el cambio es completo, antes de pasar al enfriado final.

Cementacin

En la cementacin, las superficies de las piezas de acero terminadas se endurecen al calentarlas con compuestos de carbono o nitrgeno. Estos compuestos reaccionan con el acero y aumentan su contenido de carbono o forman nitruros en su capa superficial mediante el proceso de difusin. En la carburizacin la pieza se calienta cuando se mantiene rodeada de carbn vegetal, coque o de gases de carbono como metano o monxido de carbono. La cianurizacin consiste en endurecer el metal en un bao de sales de cianuro fundidas para formar carburos y nitruros. La nitrurizacin se emplea para endurecer aceros de composicin especial mediante su calentamiento en amonaco gaseoso para formar nitruros de aleacin.